Респираторы: клапан выдоха – маркетинговый ход или необходимость?
Если вы используете респиратор без клапана выдоха, то можете испытывать дискомфорт из-за затрудненного отвода тепла и влаги из подмасочного пространства. Выдыхаемый воздух имеет температуру около 36 °С и влажность 100%. Именно это и создает ощущение затрудненного дыхания: всем известно, как тяжело дышать в жаркую влажную погоду. Поэтому для большего комфорта рекомендуем выбирать респиратор с клапаном выдоха.
Респираторы с клапаном выдоха
Клапан выдоха – устройство, встроенное в респиратор и предназначенное для отвода выдыхаемого избыточного воздуха, который накапливается в подмасочном пространстве.
Респираторы с клапаном выдоха работают дольше благодаря тому, что вместе с воздухом выводят также и лишнюю влагу, которая снижает эффективность работы фильтра. Клапан облегчает дыхание, способствует удалению нагретого воздуха из подмасочного пространства и снижению концентрации углекислого газа под респиратором.
В современных СИЗОД используются клапаны выдоха различной формы и конструкции. Классический клапан состоит из основы, диафрагмы и крышки, может быть разной формы (круглый, квадратный, прямоугольный) и крепиться в разных частях респиратора (по центру или в одной из частей).
Наличие клапана становится принципиально важным при работе в сложных условиях – в жару или при минусовых температурах: отводя выдыхаемый воздух и влагу, клапан значительно повышает уровень комфорта при эксплуатации этого СИЗ
Клапаны постоянно совершенствуются, чтобы максимально облегчить дыхание при работе.
Разберем устройство на примере клапана выдоха ТАЙФУН от компании JSP, который используется в респираторах SPIROTEK производства «Восток-Сервис».
Клапан состоит из прозрачной пластиковой крышки, основы и эластичной силиконовой мембраны. Крышка имеет систему управления потоком воздуха при выдохе: воздух отводится от лица и в стороны – при работе в очках линзы не запотевают. Уникальное крепление мембраны к основанию клапана обеспечивает идеально плотное постоянное прилегание по контуру.
Преимущества клапана
Еще один вид современных и высокоэффективных клапанов выдоха – Cool Flow Comfort Valv, новая разработка компании 3М, применяемая в моделях респираторов 3M AURA 9300+Gen3. Большое достижение разработчиков, что им удалось создать клапан, который открывается на 37% легче, чем стандартный клапан Cool Flow, позволяя выдыхать на 36% больше теплого воздуха. Когда горячий воздух выходит через клапан выдоха, воздух внутри респиратора становится прохладнее и комфортнее. Удобная для захвата форма клапана выдоха помогает быстро поправить или снять респиратор.
Респираторы без клапана выдоха
Если вы болеете, выбирайте респиратор без клапана. Воздух, выдыхаемый вами через клапан выдоха, может способствовать заражению других людей.
Респиратор – эффективное средство защиты органов дыхания от аэрозолей, вирусов и бактерий. Рекомендуем выбирать респиратор с клапаном выдоха: он увеличивает время работы респиратора, облегчает дыхание и сохраняет комфорт в подмасочном пространстве.
Почему носить респиратор с клапаном сейчас — не лучшая идея?
По крайней мере для защиты от распространения коронавируса.
После того, как COVID-19 стал суровой (и опасной) реальностью и для нашей страны, многие бросились покупать различные маски и другие средства защиты органов дыхания. Вспомнили даже про армейские противогазы! Мы уже писали, от чего именно защищают средства разных типов (не каждое в силах избавить вас от вируса). Сегодня коснемся именно респираторов, а точнее тех из них, которые имеют клапан выдоха.
Зачем вообще нужен клапан?
Такой вопрос могут задать только те, кто ни разу не носил респиратор. С клапаном гораздо легче дышать — а, значит, можно комфорто работать, и не возникает соблазна снять средство защиты. Респираторы обычно надевают при пыльных работах, в аэрозольных средах, при наличии некоторых вредных газов. Клапан работает вполне стандартным образом: при вдохе он запирает отверстие, при выдохе — открывает. Таким образом, внешний воздух проходит через фильтрующий материал и очищается от примесей.
Почему клапан не нужен вам сейчас?
Выводы можно сделать из предыдущего абзаца. Клапан открывает путь выдыхаемому воздуху: он будет распространяться без всякой фильтрации. Это значит, что если вы заражены вирусом, можете легко заразить окружающих, несмотря на наличие вполне серьезного средства защиты. Банальная медицинская маска будет работать эффективнее.
Респираторы с клапанами выглядят «круче» и кажутся более соверешенными. Но, как вы уже поняли, в текущей ситуации мало чем помогают. Кстати, недавно мы задались еще более глобальным вопросом: может ли водка помочь в борьбе с коронавирусом?
Новые видео демонстрируют, почему маски с клапанами не замедляют распространение COVID-19
Мэттью Стэйматс тестирует разные маски. Источник: NIST
Многие люди носят маски в общественных местах, чтобы замедлить распространение COVID-19, выполняя рекомендации центров по контролю и профилактике заболеваний. Однако маски с клапанами для выдоха не замедляют распространение инфекции. Новые видеоролики американского Национального института стандартов и технологий (NIST) демонстрируют, почему.
На видео показано, как воздушный поток проходит через маски с клапанами выдоха и без них. Материалы создал инженер-исследователь NIST Мэттью Стэйматс. Видео опубликованы вместе с сопутствующей исследовательской статьей в журнале Physics of Fluids.
«Когда вы сравниваете видео бок о бок, разница разительна, — сказал Стэйматс. — Эти видеоролики показывают, как клапаны позволяют воздуху выходить из маски, не фильтруя его, что противоречит самой сути маски».
Клапаны выдоха облегчают дыхание через маску и делают ее комфортнее. Они уместны, когда маска предназначена для защиты самого пользователя. Например, маски с клапанами защищают рабочих от пыли на строительной площадке или персонал больниц от инфицированных пациентов.
Маски, которые рекомендуют для замедления распространения COVID-19, в основном предназначены для защиты людей вокруг владельца. Они улавливают выдыхаемые капли, которые могут содержать вирус, и тем самым замедляют распространение инфекции. Согласно экспертам, даже люди без симптомов должны носить маски, потому что можно переносить болезнь бессимптомно.
Это видео, созданное с использованием шлиреновой системы визуализации, показывает динамику воздушного потока для маски N95 с клапаном выдоха (слева) и маски без клапана выдоха. Воздух проходит через клапан нефильтрованным. Маски с клапанами не замедляют распространение COVID, и их не следует носить для этой цели. Источник: Мэттью Стэйматс/NIST.
«Я ношу маску не потому, что хочу защитить себя. Я ношу ее, чтобы защитить человека рядом, потому что я могу быть бессимптомным пациентом и распространять вирус, даже не подозревая об этом, — сказал Стэйматс. — Но если я ношу маску с клапаном, то ничем не помогаю ситуации».
Стэйматс — эксперт по приемам визуализации потоков, которые позволяют ему запечатлеть движение воздуха на камеру. Он обычно работает над новыми технологиями для обнаружения взрывчатых веществ и наркотиков в аэропортах и на терминалах, буквально вынюхивая следы этих материалов в воздухе. В последнее время Стэйматс занялся масками, чтобы разработать новые способы измерять и улучшать их эффективность.
Стэйматс записал два видеоролика и использовал разные методы визуализации потоков. Первое видео создано с использованием так называемой шлиреновой системы визуализации. При ней различие в плотности воздуха отображается в камере как паттерны из тени и света.
Шлирен-метод делает выдыхаемый воздух видимым, потому что он теплее и, следовательно, менее плотен, чем окружающий воздух. Это видео показывает только движение самого воздуха, без движения выдыхаемых капель в воздухе. На левом видео на Стэйматсе надета респираторная маска N95 с клапаном, через который выдыхаемый воздух поступает в окружающую среду без фильтрации. Справа клапана нет, а воздух проходит через маску и большая часть капель отфильтровывается.
Это видео создано с использованием техники светорассеяния. Ролик демонстрирует динамику воздушного потока при ношении маски N95 с клапаном выдоха (слева) и без клапана выдоха (в центре). Маски с клапанами не замедляют распространение COVID, и их не следует носить для этого. Источник: Мэттью Стэйматс/NIST.
Стэйматс создал второе видео, используя метод рассеяния света.
Для второго видео исследователь построил устройство, которое испускает воздух со скоростью и темпом, как у спящего взрослого человека, а затем подключил устройство к манекену. Вместо выдыхаемых капель воздух несет капли воды различных размеров, типичных для капель в человеческом дыхании при выдохе, разговоре и кашле. Высокоинтенсивный светодиодный свет за манекеном подсвечивает воздушные капли, заставляет их рассеивать свет и отображаться при съемке.
В противоположность съемке с шлирен-методом, этот ролик показывает движение капель в воздухе. Слева капли выходят и не фильтруются через клапан маски N95. В середине нет клапана, и дыхания не видно, потому что маска задержала капли. Справа маска не надета.
Используя манекен и механический «дыхательный» аппарат, Стэймейтс наблюдал за паттернами воздушного потока, сохраняя при этом частоту дыхания, давление воздуха и другие переменные неизменными.
Кроме того, видео, полученные с помощью рассеяния света, можно проанализировать на компьютере так, как невозможно для шлирен-изображений. Стэйматс написал код, который подсчитал яркие пиксели в видео и использовал его для оценки числа капель в воздухе. Это не точный замер количества капель: двухмерное видео не может захватить то, что происходит в полном трехмерном объеме воздуха. Однако полученные числа показывают тенденции, которые можно проанализировать, чтобы лучше понять динамику воздушного потока, проходящего через разные виды масок.
Этот исследовательский проект изучил только один тип маски с клапаном; другие типы клапанных масок будут работать иначе. Маски, которые прилегают не плотно к лицу, позволяют воздуху проходить вокруг маски, а не через нее. Это также может ухудшить рабочие характеристики маски.
Основной эффект клапанов все равно виден на этих роликах. Стэйматс надеется, что видео помогут людям с одного взгляда понять, почему маски, предназначенные для замедления распространения COVID-19, не должны иметь клапанов.
Почему при выборе респиратора важно обращать внимание на клапан?
С начала пандемии коронавируса прошло уже почти два года, за это время люди по всей планете, кажется, успели привыкнуть к ношению масок в общественных местах. Кто-то выбирает менее надежную, но более экологичную тканевую маску, которую можно стирать и использовать снова, кто-то отдает предпочтение одноразовой медицинской маске, кто-то – респиратору. Последних касается одна немаловажная деталь, которую стоит учитывать, если вы собрались посетить массовое мероприятие – это клапан на респираторе.
«Наиболее эффективными барьерными средствами являются респираторы с классом защиты FFP2 (KN95) и выше. Следует обращать внимание на наличие клапанов у респираторов. В случае, если у респиратора есть клапан, это облегчает выдох, но, одновременно с этим, пользователь респиратора с клапаном является выделителем, то есть потенциально опасным для окружающих. Таким образом, применение масок способствует сдерживанию распространения вируса, а респираторы без клапана класса FFP2 и выше являются наиболее эффективными в защите от вируса барьерными средствами», – говорит врач-терапевт Константин Хоманов.
Простые же маски, отмечает врач, позволяют сдерживать диапазон распространения вирусов от выделителя вируса при разговоре, кашле и чихании, однако, неполноценно защищают от заражения.
«Вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, передается воздушно-капельным путем. В организм вирус попадает через слизистые глаз, носа и рта. Соответственно, мерами профилактики COVID-19 является формирование барьеров для входных ворот вируса», – напоминает Хоманов.
Медицинская маска с клапаном выдоха: что это такое и сколько стоит
Медицинские маски-респираторы с клапаном выдоха отличаются от обычной маски-повязки усовершенствованным устройством. Их главная особенность заключается в том, что они оснащены воздушным фильтром — он может быть одноразовым или многоразовым. Данное средство предназначено для защиты человека от потенциально опасных веществ, находящихся в воздухе. Такое изделие более плотно прилегает к лицу и не затрудняет дыхание. Оно комфортно в ношении и эффективно против вирусов.
Классы защиты масок-респираторов
Существуют респираторы 3-х классов защиты:
Чтобы определить класс защиты маски-респиратора, следует ознакомиться с маркировкой на нем. Если данная информация отсутствует, рекомендуется использовать изделие как FFP1.
Респираторы 1-го класса защиты работают лучше, чем обычные маски, но все же не защищают в полной степени от вируса. Для медицинских целей, как правило, используются средства 2-го и 3-го классов защиты.
Изделия класса FFP2 способны защитить человека от вирусов, но не гарантируют результат в полной мере. Использовать их при непосредственном контакте с больными людьми не рекомендуется. Самыми надежными являются средства класса FFP3. Именно их следует использовать медицинским работникам и другим людям, находящимся в зоне риска по причине контакта с переносчиками опасных вирусов и инфекций.
Данное средство защиты нельзя применять для проведения хирургических операций. Наличие клапана выдоха может стать причиной попадания инфекции в организм пациента.
Маска-респиратор подбирается по размеру головы. Она должна быть надежно зафиксирована без давления на лицо и затылок.
Из чего состоит маска-респиратор
Фильтрующий респиратор отличается легкостью и портативностью. Данное средство защиты состоит из лицевой части и фильтра. Первый элемент может быть выполнен в виде шлема-маски или полумаски.
Медицинские респираторы с клапаном выдоха оснащены специальным химическим фильтром, который препятствует проникновению опасных частиц в организм человека через органы дыхания. Воздух, проходя сквозь специальный слой, очищается от вредных примесей.
Эффективность фильтра может различаться. В инструкции к респиратору всегда указывается, какой минимальный размер частиц он способен улавливать.
Эластичные ленты оголовья обеспечивают плотное прилегание изделия и его фиксацию на лице, что повышает степень защиты органов дыхания.
Клапан выдоха
Специальный клапан предназначен для выведения горячего и влажного воздуха, который образуется при выдохе, из маски. Это способствует эффективному охлаждению лица. Кроме того, такой клапан облегчает дыхание. Это особенно актуально для масок 3-ей степени защиты, т.к. они имеют очень толстый слой фильтрующего материала.
Клапан оснащен каучуковой мембраной, которая открывается при выдохе и закрывается при вдохе.
Носовой зажим выполнен в виде гибкой пластины. Он способствует сохранению формы изделия и обеспечивает его плотное прилегание в области переносицы.
Для изготовления масок-респираторов, как правило, применяется гипоаллергенный материал.
Одноразовые и многоразовые маски
Медицинские респираторы бывают одноразовые и многоразовые. Если первые нельзя использовать больше установленного производителем срока, то во вторых достаточно своевременно поменять фильтр.
Чтобы повторно использовать такую маску, рекомендуется применять один из способов дезинфекции:
Одноразовые респираторы можно носить, не меняя, от 6-8 часов до нескольких суток. После использования их выбрасывают.
Внимание! При ношении респиратора в условиях эпидемии снимать и вновь надевать данное средство защиты нельзя. Запрещено касаться руками ее внешней части. После снятия маски следует тщательно вымыть руки с мылом.
Какая маска эффективнее — обычная или с клапаном
Респиратор является более усовершенствованным вариантом медицинской маски. Он обеспечивает защиту органов дыхания человека от попадания опасных веществ и вирусов из внешней среды, в то время, как обычная маска в большей степени защищает окружающих, а не самого носителя. Она не прилегает плотно к лицу человека и раздувается при дыхании. При ношении респиратора это исключено, т. к. клапан выдоха позволяет воздуху выйти наружу без препятствий.
Эффективность медицинского респиратора с клапаном выдоха самого низкого уровня защиты на 30% выше, чем эффективность обычной маски. Тем не менее, 100-процентной гарантии исключения попадания инфекции в органы дыхания человека это средство не дает. Чтобы повысить эффективность респиратора, следует использовать его в комбинации с комбинезоном и очками.