1

Vid många arbetstillfällen eller fritidssysselsättningarhandskas vi med maskiner eller kemikalier som göratt vi på något sätt vill skydda våra andningsvägarmot föroreningar. Det absolut vanligaste sättet attskydda sig är att använda någon form av filtrerandeandningsskydd. Det kan var hel- eller halvmask medutbytbara filter eller någon form av korttidsmask.

Hur länge varar filtret?Detta är antagligen den vanligaste frågan som ställstill en person som sysslar med information rörandeandningsskydd. Problemet är bara att det inte finnsnågot enkelt och entydigt svar. Det finns så mångaparametrar som påverkar livslängden på filtret att istort sett varje enskilt fall blir unikt.

PartikelfilterNär det gäller partikelfilter är det trots allt möjligt attge ganska klara anvisningar. Det som gör fallet medpartikelfilter lite lättare att hantera är det faktum attdet egentligen inte finns någon tidsgräns för filtretsförmåga att utföra sin huvuduppgift, nämligen attfiltrera bort partiklar. Det är egentligen så att det barablir bättre och bättre ju längre det används. Det somistället avgör hur länge filtret kan användas är en renkomfortfråga. Ju mer partiklar som filtret fångardesto mera ökar andningsmotståndet och efter etttag blir filtret obekvämt att använda. En annan saksom givetvis gör att filtret skall bytas ut är om det blirutsatt för mekaniska skador. Vad man bör ha i åtankeär att en sådan skada kan vara av mikroskopiskstorlek men ändå kraftigt påverka prestandan hosfiltret.

Partikelfiltret bör alltså bytas när andningsmotståndetär så stort att filtret är obekvämt att använda, när detblivit skadat, när du misstänker att det blivit skadat

eller när du känner av föroreningarna i omgivnings-luften.

Till en del partikelfilter finns det förfilter som tillbehör.Dessa är avsedda att filtrera bort grovt damm så attdet ”riktiga” partikelfiltret inte blir belastat i onödan.Användande, och regelbundet byte, av förfilter förlän-ger livslängden avsevärt för ett partikelfilter.

GasfilterFör ett gasfilter är det betydligt svårare att bedömanär det är dags för filterbyte. Det är dessutom mycketviktigt att filterbyte sker i rätt tid därför att när ettgasfilter blivit mättat så har det ingen renandefunktion längre utan användaren andas in orenadomgivningsluft. Nedan följer en genomgång av ettantal faktorer som påverkar livslängden på ett gas-filter.

Typ av filterKolfilter kan delas in i två huvudgrupper, nämligen desom består av rent aktivt kol och de som består avimpregnerat aktivt kol. De sistnämnda har olika typerav impregnering beroende på vilken typ av förore-ningar de är avsedda att användas mot. Ett A-filterbestår av rent aktivt kol medan alla andra typer avfilter består av kol med olika typer av impregnering.Ett filter klarar givetvis av den kemikaliegrupp det ärtypgodkänt för (A,B,E,K etc.). Däremot varierar förmå-gan hos olika filter att ta hand om kemikalier utanfördessa kemikaliegrupper. T.ex. kan ett BE-filter ta uppen avsevärd kvantitet av organiska lösningsmedel,hur mycket varierar mellan olika filtermodeller. Dettakan vara av stor vikt att ha i åtanke om man har enarbetsmiljö med blandning av olika typer av förore-ningar (och när har man inte det).

Filtrerande andningsskyddHur länge varar filtret?

2

Storlek på filtretGasfiltren delas in i tre olika filterklasser beroende påderas avsedda användning. I praktiken är det baratvå klasser som förekommer, klass 1 (huvudsakligenavsedda för halvmasker) och klass 2 (huvudsakligenavsedda för helmasker). Ett klass 2-filter har ungefär2-5 gånger så stor upptagningskapacitet som ettklass 1-filter, och detta får man då ”betala” medhögre vikt och högre andningsmotstånd. Detta inne-bär följaktligen att vid samma övriga förhållanden såvarar ett klass 2-filter ca. 2-5 gånger så lång tid somett klass 1-filter.

Luftfuktighet och temperaturVid användande av ett A-filter mot organiska lös-ningsmedel, så är fukten i luften en ren konkurrentmed lösningsmedlet om platsen i filtret, d.v.s. att juhögre luftfuktighet man har desto kortare livslängdfår filtret. Härvid skall man också tänka på att filtrettar upp fukt även när det inte används om detförvaras öppet. För impregnerade kol (B,E,K-filter) harman inte denna känslighet för luftfuktighet. Dock ärinte luftfuktigheten utan betydelse för dessa då manför vissa kolsorter (speciellt K-filter) har en omvändfunktion. Dessa filter fungerar bäst med en ganskahög fukthalt i kolet och vid användning i mycket torrluft kan man få uttorkning av filtret med försämradupptagningsförmåga som följd.

Även temperaturen har inverkan på ett filters livs-längd. Vad det handlar om då är i stor utsträckningockså ett fuktproblem. Vi tänker oss ett fall medanvändning av ett A-filter mot något lösningsmedel.Har man en omgivningsluft som är 5°C och med enrelativ fuktighet på 80 % och då har en viss kapacitetmot lösningsmedlet så är denna kapacitet i stort setthalverad vid 20°C och 80 % relativ fuktighet. Dettaberor till största delen på det faktum att i det senarefallet innehåller luften betydligt mera vatten pervolymsenhet.

Om vi istället har konstant temperatur på 20°C ochändrar den relativa fuktigheten från 70 % till 80 % såfår vi även här en halvering av upptagningskapaciteten.

Ovanstående faktorer råkar man definitivt ut för ipraktiken. Man kan ju mycket väl tänka sig att manutvärderar ett A-filters användningstid för en vissarbetssituation inomhus och vintertid. Om dettasker en kall och klar dag och man har en inomhus-temperatur på ca. 20°C så är det mycket troligt attden relativa fukthalten ligger under 30 %. Sex måna-der senare kanske man har en period med tung, kvavåskvärme med en regnskur då och då. Under sådanaförhållanden kan man mycket väl komma över 70 %relativ fuktighet, och då kan alltså filtrets upptagnings-kapacitet vara halverad jämfört med vid utvärderings-tillfället.

Fig. 1. Ett A-filters kapacitet mot Hexan vid olika temperaturoch relativ fuktighet i luften. Mätningarna är gjorda medett konstant luftflöde på 30 l/min. och vid en koncentrationpå 1000 ppm.

ArbetsintensitetNästa faktor som påverkar ett gasfilters livslängd äranvändarens arbetsintensitet. Ökad arbetsintensi-tet ger ju som bekant upphov till ökad puls och ökadandningsverksamhet. Den ökade andningsverk-samheten påverkar filtrets livslängd på två sätt.1. En större mängd luft passerar filtret under en giventidsperiod och luftmängden är direkt proportionellmot livslängden på filtret.2. För att få igenom mera luft genom filtret under engiven tidsperiod måste vi öka hastigheten på luftenoch även detta påverkar filtrets livslängd. Ju snab-bare luften passerar genom filtret, desto mindretotal luftmängd klarar filtret av att rena om övrigaparametrar är oförändrade.

Res

iste

nstid

min

. 120

100

80

60

40

20

0

A-filters kapacitet mot hexan

30 % RH70 % RH

80 % RH

5° C20° C

40° C

3

Fig. 2. Ett A-filters kapacitet mot Hexan vid olika flöde ochtemperatur. Mätningarna är gjorda vid en relativ fuktighetpå 70 % och med en koncentration på 1000 ppm.Observera att vid en fördubbling av flödet så får manmindre än halva livslängden för filtret.

Fig. 3. Ett A-filters kapacitet mot Hexan vid olika flöde ochtemperatur. Mätningarna är gjorda vid en relativ fuktighetpå 80 % och med en koncentration på 1000 ppm.Observera att vid en fördubbling av flödet så får manmindre än halva livslängden för filtret. I kombination medden högre luftfuktigheten blir effekten av ökat flöde ännustörre än i föregående fall.

Den vanligaste temperaturen att använda ettandningsskydd i är väl trots allt vanlig rumstem-peratur, varför det kan vara intressant att titta på hurfilterkapaciteten kan variera vid 20 °C.

Fig. 4. Ett A-filters kapacitet mot Hexan vid olika relativfuktighet och flöde. Mätningarna är gjorda vid en temperaturpå 20 °C och med koncentrationen 1000 ppm. Med enfördubbling av flödet i kombination med en ökadluftfuktighet så har filtrets kapacitet minskat till entiondel!

Innan vi lämnar området arbetsintensitet så är deten sak till som bör påpekas, nämligen de individuellaskillnaderna mellan olika användare. Två individermed samma arbetsuppgift kan mycket väl visa uppavsevärda skillnader i andningsverksamhet och luft-förbrukning.

Koncentration av föroreningDetta är den variabel vars inverkan är lättast attbedöma. I de koncentrationer där man använderfilterskydd så är livslängden i stort sett linjär medkoncentrationen, d.v.s. att om man halverar koncen-trationen så får man dubbelt så lång livslängd påfiltret. Problemet som är förknippat med denna delav filterproblematiken är huvudsakligen att vetavilken koncentration man har i luften. Hur noggrannamätningar man än gör så talar de ju i allmänhet baraom koncentrationen vid ett enstaka tillfälle. Hur serdet ut nästa vecka, nästa månad etc.? Dessutom ärdet ju så att i många arbetssituationer där andnings-skydd används har det inte förekommit någramätningar alls.

A-filters kapacitet mot hexanRes

iste

nstid

min

. 60

50

40

30

20

10

0

60 l/min

45 l/min30 l/min5° C

20° C

40° C

60 l/min

45 l/min

30 l/min5° C20° C

40° C

A-filters kapacitet mot hexan

Res

iste

nstid

min

. 60

50

40

30

20

10

0

A-filters kapacitet mot hexan

30 % RH

Res

iste

nstid

min

.

9080706050403020100

70 % RH80 % RH60 l/min

45 l/min30 l/min

4

Fig. 5. Upptagningsförmågan som funktion avkoncentrationen för hexan och metylenklorid. Mätningarnaär gjorda vid 20°C, 70 % RH och ett flöde på 30 l/min. Igrova drag så får man en halvering av tiden vid enfördubbling av koncentrationen.

Typ av föroreningFör att vara säker på hur ett filter klarar av en vissförorening bör mätningar vara gjorda mot dennaförorening. I verkligheten är det så att för de flestaämnen är inga sådana mätningar gjorda, detta bero-ende på det stora antalet olika kemiska ämnen somvi omger oss med. När det gäller organiska lösnings-medel har dock en hel del gjorts och det finnspublicerade mätvärden på ett hundratal olika lös-ningsmedel från olika grupper.

Fig. 6. Jämförelse mellan ett A-filters kapacitet mot hexanrespektive metylenklorid vid olika fukthalt i luften.Mätningarna är gjorda i 20 °C, 30 l/min och medkoncentrationen 1000 ppm.

Genomgående för alla dessa mätvärden är att devisar att ett kolfilters kapacitet mot lösningsmedelökar med ökande kokpunkt hos lösningsmedlet.Dock planar kurvan ut vid kokpunkter i området 100-150°C ( beroende på typ av lösningsmedel ) och ivissa fall så minskar kapaciteten vid ytterligare högrekokpunkter. Problemen med lösningsmedel är docki huvudsak förknippade med de lättflyktiga ämnena( låg kokpunkt ) och blandningar av olika lösnings-medel. För ämnen med låg kokpunkt ( <65°C) finnsspeciella filter ( AX-filter ) och speciella användnings-regler. Blandningar av olika ämnen är dock ett störreproblem där det finns begränsat med kunskap.Ämnen kan separera i filtret, ett ämne kan ersätta ettannat i filtret och skjuta det första före sig medsnabbt genombrott som följd etc. etc.

Fig. 7. Kapaciteten som funktion av kokpunkten för någraalkoholer och monoklorider. Mätningarna är gjorda vid22 °C, RH 50 %, 53,3 l/min och koncentrationen1000 ppm.

SammanfattningEfter ovanstående problemställningar förknippademed användning av andningsskydd med gasfilter såkan det ju kännas svårt att bara fundera på hur längefiltret varar. Man kan ju också förledas att tro attandningsskydd med gasfilter är ett dåligt skydd somman inte bör använda. Detta är emellertid inte fallet.Andningsskydd med gasfilter är ett i mångasammanhang utmärkt skydd och i många fall detenda skydd som i praktiken fungerar överhuvudtaget.Vad jag velat belysa med denna artikel är att det intefinns några enkla svar på hur länge ett gasfilter varar.

Hexan

A-filters kapacitet mot olika ämnen

Metylenklorid10000 ppm

Res

iste

nstid

min

.

120

100

80

60

40

20

0

5000 ppm

1000 ppm

500 ppm

Hexan

A-filters kapacitet mot olika ämnen

Metylenklorid

30 % RH

70 % RH

80 % RH

Res

iste

nstid

min

. 80

60

40

20

0

60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 1600,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Kokpunkt grader C

MonokloriderAlkoholer

A-filters upptagningsförmågaResistenstiden som funktion av kokpunkt

Res

iste

nstid

min

.

5

Vad göra ?Det i praktiken mest använda sättet att avgöra närdet är dags för filterbyte är att utnyttja de varnings-egenskaper de flesta ämnen har. Med varnings-egenskaper menas om ämnet luktar, smakar eller ärslemhinneirriterande. De flesta ämnen har använd-bara varningsegenskaper.

Ämnen med dåliga eller ingavarningsegenskaperVissa ämnen har goda varningsegenskaper i form avt.ex. lukt, men efter lång tids hantering eller vid högkoncentration blir luktsinnet avtrubbat och man märkerinte att ämnet finns i luften. Det finns också ämnensom inte har några varningsegenskaper alls.

Skall man använda filterskydd mot dessa ämnenmåste koncentrationer och övriga förhållanden varakända så att man kan gör en bedömning av filtretslivslängd och sedan byta filter med god säkerhets-marginal. Ännu bättre är att utföra ett test direkt påarbetsplatsen genom att göra en testrigg med ettfilter, pumpa luft genom filtret med lämpligt flöde ochmäta på utgående luft från filtret när föroreningarnabörjar tränga igenom. Detta kräver tillgång till lämpligmätutrustning samt kunskap om hur man hanterardensamma, men ger det tillförlitligaste resultatet.Även här gäller givetvis att man vid fastställande avanvändningstid för filtret räknar med en betryggandesäkerhetsmarginal samt är observant på om förhål-landena i omgivningsluften förändras.

En alternativ lösningDen slutgiltiga lösningen är givetvis att förändraarbetsmiljön så att inga andningsskydd behövs. Detär dock inte detta jag menar med en alternativlösning, detta beroende på att en värld där ingaandningsskydd behövs lär fortfarande befinna signågra år ( 1000 ? ) framåt i tiden. Det jag menar meden alternativ lösning är den andningsskyddslösningjag måste tillgripa om förhållandena är sådana att detinte går eller att det i praktiken blir för svårt att på etttillförlitligt sätt använda sig av filterskydd. Dennaalternativa lösning är då tryckluftmatade andnings-

skydd. Detta innebär att användaren av andnings-skyddet inte andas in den omgivande luften utantillförs ren luft från ett tryckluftsystem. Man har dåblivit helt befriad från problemen med val och byteav filter.

OBSERVERA att alla mätningar som redovisas ovanär utförda på specialtillverkade laboratoriefilter.Mätvärdena i minuter är alltså inte direkt överförbaratill filter som säljs på marknaden. Däremot är varia-tionerna p.g.a. olika temperaturer, fukthalter etc.helt relevanta för de filter som säljs.Av Lennart Bäckman

Källor: Mätvärdena som redovisas är hämtade delsfrån ett projekt initierat och finansierat av Arbetar-skyddsstyrelsen och utfört av Försvarets Forsknings-anstalt (Beräkning av A-filters användningstid underolika användningsförhållanden) och dels från Ameri-can Industrial Hygiene Journal, July 1974 (Effect ofSolvent Vapor, G.O. Nelson and C.A. Harder).