Респиратор «Лепесток»: краткая история

С.Н. Шатский
Журнал «Рабочая одежда», N1 (9), 19.03.2001

В конце 1954 г. С.М. Городинский, однокурсник по I Московскому мединституту, предложил мне заняться исследованиями в области респираторной техники в организованной им лаборатории индивидуальной защиты. Предстояло создать надежную защиту от радиоактивных аэрозолей, выпущенных, как джинн из бутылки, в атмосферу цехов и шахт атомной промышленности. Применявшиеся тогда противопылевые респираторы с картонными фильтрами и тяжелыми полумасками из грубой резины были неудобны и малоэффективны, а главное — из-за высокого сопротивления дыханию в них невозможно было длительно работать. Их носили больше в кармане, чем на лице. Поэтому они не спасали от силикоза, который, в сочетании с воздействием радионуклидов, был особенно губителен для горняков. На радиохимических производствах, в добавление ко всему перечисленному, они оказались одноразовыми, так как не поддавались дезактивации.

За основу новой технологии был принят открытый основоположником аэрозольной науки Н.А. Фуксом и разработанный в лаборатории академика И.В. Петрянова-Соколова материал ФП, обладающий высоким коэффициентом фильтрации. Задача осложнялась отсутствием сколько-нибудь пригодного аналога легкого полумасочного респиратора, что было связано с мягкостью, малой толщиной и высокой наэлектризованностью полотна ФП. Поместить такой фильтр в коробку с системой воздуховодов было бы несложно, но это убило бы саму идею легкой фильтрующей полумаски, превратив ее в громоздкую конструкцию. В какой-то степени прототипом послужил примитивный «марлеватный респиратор» Киселева и Гончарука: толстый круг из слоев ваты и марли, стянутый по краю трикотажной резинкой. Он не обладал ни достаточной эффективностью, ни удовлетворительной обтюрацией на лице, ни низким сопротивлением, но помог сделать выбор в пользу круглого фильтра, преобразуемого с помощью эластичной тяги в полусферическую полумаску.

Антропометрическими исследованиями был определен единственный для любых лиц ростовочный вариант фильтрующей полумаски и рассчитаны ее размеры. Подвижность полотна ФП удалось укротить легчайшим каркасом из пластмассовой распорки и круга из аппретированной марли. Электростатические свойства волокна использованы для усиления обтюрации края полумаски к коже лица. Затягиваемый перед надеванием резиновый шнур и традиционная носовая пластинка размещены внутри краевой кромки, образующей обтюратор.

Сенсационными для того времени оказались определенные в лабораторных и эксплуатационных условиях параметры разработанного респиратора: коэффициент защитной эффективности 99,9%; сопротивление дыханию при 30 л/мин. — 30 Па; ограничение обзора — 12%; масса — 10 г. Изобретение защищено авторским свидетельством № 19744 с приоритетом от 22 июля 1955 г. на респиратор ШБ–1 «Лепесток». Высокие защитные, оптимальные физиолого-гигиенические показатели, приемлемая для одноразового использования себестоимость и, главное, срочная необходимость такого респиратора обеспечили его немедленное внедрение. Конструкция оказалась настолько стабильной, что, пройдя испытание временем, она принципиально не изменилась. За прошедшие почти полвека создано много вариантов респираторов типа «Лепесток», близких к исходной модели. Характерна взаимозаменяемость составных частей, унификация технологии производства. Исключение составляют две наши конструктивно обособленные модели: ШБ–2 в виде капюшона с тройным обтюратором и «Снежок» («Лотос»), т. е. «Лепесток» с постоянным каркасом.

Первые годы респираторы производились вручную с помощью однониточного косого шва, вначале в Институте биофизики Минздрава, а с 1956 г. — на фабрике им. Горького в Кимрах, которая и до сих пор является крупнейшим производителем. В 1959 г. открылась фабрика «Лепесток» в Ленинабаде. В зависимости от назначения (по концентрациям, дисперсности и опасности аэрозолей) респираторы стали изготавливаться трех марок: «Лепесток–200», «Лепесток–40» и «Лепесток–5». Ряд предприятий тоже начал изготавливать «Лепестки» для собственного потребления и на продажу, в связи с чем мы массовым тиражом выпустили в 1958 г. технические условия с приложением правил применения технологии и экономики производства. Но все равно было трудно контролировать качество, пресекать введение «рацпредложений», иногда сводящих на нет защитные свойства респиратора. Тем более что потребность в респираторах и их производство резко возрастали за счет того, что вслед за атомной промышленностью, респираторы «Лепесток» уже с 1956 г. стали внедряться во все другие отрасли, где требовалась защита от аэрозолей.

Положение стабилизировалось после создания А. Ф. Кобылкиным полуавтомата КГ для одномоментной сборки респираторов с помощью точечного сварного шва. С 1965 г. производство было полностью автоматизировано и сосредоточено в основном на трех предприятиях — в Кимрах, Ленинабаде и на вновь построенном заводе в Силламяэ. К 1972 г. годовой выпуск достиг 128 млн. шт., а с 1976 г. до конца 80-х годов держался на уровне 140–160 млн. После распада СССР производство снова растеклось по двум десяткам предприятий, но теперь уже оснащенных полуавтоматами и под неусыпным контролем органов сертификации.

Клапан выдоха существенно расширил диапазон применения респираторов при дискомфортных микроклиматических условиях и больших физических нагрузках. Унифицированный, с распоркой, он повысил каркасность полумаски. Особенно незаменим клапан выдоха в противогазоаэрозольных респираторах как регулятор влажности сорбирующей системы.

Первый противогазоаэрозольный (сорбционно-фильтрующий) респиратор «Лепесток-ФВ», с пропитанным сорбентом тканевым вкладышем, был предложен в начале 60-х годов (с небольшой сорбционной емкостью). Н.Б. Борисов создал способ внесения в слой полотна ФП порошка активированного угля и на этой основе разработал респиратор «Лепесток-А», а затем в 1965 г. — «Лепесток-Г» — с пропитанным йодом углем — для защиты от паров ртути, что предотвратило ртутную интоксикацию на ряде предприятий.

Фундаментальные исследования в области гетерогенной хемосорбции, проведенные В. Н. Лобаревым, позволили создать, испытать и внедрить целый ряд противогазоаэрозольных респираторов с внесенными в слои фильтрполотна порошкообразными хемосорбентами: карбоната натрия («Лепесток-В» для улавливания кислых газов), окситрикарбоновой кислоты («Лепесток-К» — для аммиака и аминов), окиси алюминия («Лепесток-ГФ» — для защиты от газообразных фторидов и ряда других газов и паров). Разработаны также респираторы с напыленными ионитами («Лепесток-КД» и др.), с полотнами из наполненных сорбентами сетчато-структурных волокон («Лепесток-Апан» и др.) ионообменными и углеродными волокнистыми материалами.

На исходе XX в. обозначился новый подъем респираторной техники. Так, А.В. Коробейниковой, А.М. Астаховым, А.П. Кривощековым и др. на фирме «Севзаппромэнерго» освоено производство респираторов типа «Лепесток» нового поколения — «Алина-П», «Алина-А» и «Алина-АВ», в вариантах которых воплощены как результаты ранее проведенных работ, так и новые достижения, например, формование готовой к применению полумаски, унифицированный с распоркой клапан выдоха, использование новых марок материала ФП.

По утверждению Г.Т. Сиборга, день применения респиратора на день продлевает здоровье и активную жизнь работающего в условиях загрязнения воздуха вредными веществами. Всего за 45 лет выпущено и использовано более 4 млрд. респираторов типа «Лепесток». Выходит, что они уже сохранили людям не менее 10 000 000 лет здоровья и жизни!

Эту публикацию посвящаю светлой памяти выдающегося ученого в области профилактической медицины и защитной техники Семена Михайловича Городинского — инициатора и организатора работ по «Лепестку».

 

ВО!

Во время церемонии награждения 2009 года, по традиции состоявшейся в американском Гарвардском университете, автор патента на чудо-лифчик - живущая в США украинка Елена Боднар – получила приз в области здравоохранения за создание лифчика, половинки которого при необходимости могут превращаться в респираторы.

"На эту мысль меня навела авария на Чернобыльской АЭС, - сказала Боднар. – Таким образом респиратор всегда будет рядом".

По-своему престижная юмористическая премия IgNobel вручается за научные достижения, которые "сначала смешат людей, а затем заставляют их задуматься".