Как сделать респиратор своими руками
Как я изготовил респиратор KN95 в домашних условиях из подручных материалов. Подробная инструкция
На фоне всей этой ситуации с коронавирусом, неделю назад я решил приобрести несколько респираторов. Дома у меня был один, KN95, класса ffp1, я хотел прикупить еще несколько с выпускным клапаном и повыше классом. Но обойдя несколько строительных магазинов, я не нашел там вообще ничего – все раскупили еще месяц назад.
В итоге я решил направить усилия в другую сторону и делать респиратор своими силами из подручных материалов.
Нормальную инструкцию по изготовлению респиратора в интернете я не нашёл. Была только статья на Хабре, как изготовить хирургическую маску и еще ролики на ютубе как пошить маску из ткани.
Взвесив свои возможности, я понял, что респиратор с выпускным клапаном я в домашних условиях изготовить не смогу. Из подручных материалов нормальный клапан изготовить было нереально. Была мысль напечатать на 3Д принтере, но т.к. нужно было делать чертеж, экспериментировать с материалами, а это все время, я от этой затеи отказался.
За образец я взял респиратор KN95, который у меня был:
Я решил не полностью копировать конструкцию, а немного модернизировать её. В моём варианте будет дополнительный слой из фильтровальной ткани.
Со своего респиратора я снял лекало и отправился по магазинам в поисках материалов. Всё что я смог найти — это агроволокно. Было оно двух видов:
Я взял более плотное (на фото справа).
Еще нашёл нетканую фильтровальную ткань толщиной 5 мм.
Если у вас нет возможности купить такую ткань, тогда можно попробовать в качестве дополнительного фильтровального слоя использовать вискозные полотенца, сложив их в несколько слоев.
Кроме ткани еще я купил резинку, поролон и бумагу для выпечки.
Можно было попробовать спаять агроволокно утюгом, но я посчитал, что роликом будет удобнее.
Получившийся ролик надел на болт длиной 100 мм, зафиксировал гайками и из куска деревяшки изготовил ручку, чтобы не обжечь руку при нагревании ролика.
Зажим для носа решил вырезать из алюминиевого флакона от дезодоранта.
Весь материал, который у меня был:
Процесс изготовления
1. Распечатываем чертеж, наклеиваем его на картон и вырезаем. Я решил немного изменить конструкцию своего респиратора и добавил дополнительный выступ в лекале по центру, шириной 2 см и длинной 8 см. Также удлинил выступы с боков. Это нужно для того, чтобы не приклеивать носовой зажим, а поместить его в карман, и не припаивать резинки, а продеть их в получившиеся подвороты.
2. Переносим выкройку на агроволокно. Нужно вырезать три заготовки: одну с дополнительными выступами, которые мы дорисовали и две обычные. Вот что у меня получилось:
3. Переносим выкройку на ткань для фильтра. Фильтр должен быть меньше обычной заготовки на 5 мм по периметру, учитываем это при вырезании:
по фотографиям, думаю понятно, что нужно делать.
4. Складываем всё вместе. На самый низ кладем большую заготовку с выступами, затем заготовку без выступов:
Сверху прикладываем фильтровальную ткань и накрываем оставшейся заготовкой из агроволокна:
5. Теперь нужно спаять слои агроволокна вместе по периметру. Фиксируем весь «бутерброд» прищепками:
Изначально я планировал делать четырехслойный респиратор плюс фильтровальная ткань. Но в процессе экспериментов по выбору оптимального температурного режима накаточного ролика, выяснилось, что четыре слоя агроволокна не пропаиваются. Нормально получалось спаять только три слоя. Поэтому в конечном варианте респиратора у меня получилось три слоя. Если у вас получится спаять больше слоев, то делайте больше. Как вам нравится и считаете необходимым. В принципе агроволокно можно и не спаивать, а прошить обычными нитками.
После нескольких экспериментов, остановился на температуре ролика 210-230 градусов Цельсия. Это я выяснил опытным путем, измеряя температуру мультиметром с термопарой.
Между паяльным роликом и агроволокном я прокладывал бумагу для выпечки, чтобы на ролик не налипал расплавленный пластик.
Сначала пропаиваем по периметру, по линии, как обозначено на фото:
6. Теперь заворачиваем и спаиваем выступы:
7. Складываем респиратор пополам и пропаиваем по линии, отмеченной на фото:
Этот шов нужно особенно тщательно пропаять, чтобы не вдыхать воздух в обход фильтра.
8. Отрезаем кусочек поролона длиной 7 см и приклеиваем изнутри к месту, где будет нос:
9. Зажим для носа я изготовил следующим образом. Разрезал флакон от дезодоранта и отрезал полоску шириной 15 мм:
Так как алюминий из флакона был не достаточной толщины, сложил (согнул) полоску пополам вдоль:
Отрезал полоску длиной 7 см и вставил в карман на респираторе:
10. Отрезал два кусочка резинки по 18 см, продел их в спаянные подвороты по краям и завязал концы резинок узлами:
В итоге у меня получился такой респиратор:
Дышать через самодельный респиратор немного труднее, чем через оригинальный, поэтому я сделал вывод, что он задерживает больше частиц и фильтрует лучше.
Так как у меня получилось слоев фильтрующего материала больше, чем в респираторе класса ffp1, я думаю, что изготовленный мною респиратор соответствует по защите классу ffp2.
Самодельный респиратор-полумаска из подручных материалов за 10 минут
Эта статья о том, как изготовить респиратор из подручных материалов, которые у многих есть дома или на даче. Для чего это может быть нужно? Из за сложившейся ситуации с коронавирусом, приобрести респиратор даже класса защиты FFP1 стало довольно проблематично. А проблема защиты дыхания при выходе на улицу, строительных работах связанных с пылью, опрыскивании деревьев и т.п. — никуда не исчезла и даже стала еще актуальнее.
Изготовленный мной респиратор, конечно, не претендует на полноценную защиту от вирусов, для этого нужен специальный фильтрующий материал, который вряд-ли окажется среди того, что можно найти в квартире или на даче. Но, как несложный в изготовлении и не требующий специальных материалов и инструментов респиратор c клапанами на вдох и на выдох, он может быть достаточно эффективен для защиты от крупной строительной пыли, аэрозолей и т.п., а если его проапгрейдить купленным отдельно специальным фильтрующим материалом, это может позволить использовать его и для защиты от попадания вирусов через органы дыхания во время эпидемии.
Минутка заботы от НЛО
В мире официально объявлена пандемия COVID-19 — потенциально тяжёлой острой респираторной инфекции, вызываемой коронавирусом SARS-CoV-2 (2019-nCoV). На Хабре много информации по этой теме — всегда помните о том, что она может быть как достоверной/полезной, так и наоборот.
Мы призываем вас критично относиться к любой публикуемой информации
Мойте руки, берегите близких, по возможности оставайтесь дома и работайте удалённо.
Для изготовления респиратора мне потребовалось следующее:
Процесс изготовления занял не более 10-15 минут
Для начала я сделал из верха двухлитровой бутылки лицевую часть респиратора, отрезав ее на расстоянии 10-12 см от горловины. Слишком длинным его делать не стоит, в нем будет паразитный объем воздуха с остатками CO2, чего лучше избегать.
Далее я изготовил клапан на выдох. Отвинтил крышку с обрезка бутылки, насверлил отверстий по всей площади кроме центра сверлом 2мм (можно использовать больший диаметр), а в центре просверлил направляющее отверстие для самореза сверлом 1мм.
Вырезал из куска старой велосипедной камеры круглый лепесток мембраны по диаметру бутылочной крышки, сделал в нем центральное отверстие и прижал его саморезом снаружи крышки.
Испытав сделанный клапан, вдыхая и выдыхая через него, убедился в его герметичности при вдохе и достаточно легком прохождении воздуха при выдохе.
Также я попробовал сделать лепесток клапана из резиновой перчатки для мытья посуды и убедился в работоспособности и этого варианта, хотя лепесток из велосипедной камеры перекрывал клапан более быстро и герметично. Некоторая вогнутость резины велосипедной камеры помогала клапану быть закрытым с небольшим дополнительным усилием, обеспечивая более быстрое перекрывание клапана после выдоха по сравнению с лепестком из перчатки.
Пришло время заняться корпусами фильтров. Их я сделал из верхних частей литровых бутылок из под воды. Отрезал от бутылок верхнюю часть длиной около 12-15 см, разметил в лицевой части полумаски отверстия под горлышки и прорезал их ножницами.
Вставил в отверстия горлышки фильтров и закрепил их термоклеем.
После чего изготовил из крышек еще 2 клапана на вдох и закрутил их изнутри лицевой части полумаски на горлышки фильтров.
Изготовил первичный обтюратор, наклеив на край лицевой части изоленту в несколько слоев с загибом внутрь.
Проверив прилегание к лицу, убедился, что полумаска прилегает равномерно и не режет лицо даже если ее прижать с усилием.
Изготовление фильтров — самый сложный и спорный момент. Из подходящих материалов у меня под рукой была кровельная паропроницаемая мембрана Изоспан-А. Она применяется для ветро- и влагозащиты утеплителя в каркасных домах, при утеплении крыш и перекрытий, пропуская пар из утеплителя наружу, но задерживая ветер и влагу извне. Давно присматривался к этому материалу, т.к. он не разрушается от влаги, не подвержен гниению и имеет достаточно плотную структуру, похожую на внешний и внутренний слой одноразовых респираторов, а при попытке продуть его ртом оказывает достаточно сильное сопротивление, но при этом все же пропускает воздух. Из всего этого я сделал вывод что он обладает достаточно мелкими порами чтобы задерживать по крайней мере крупную строительную пыль и может служить базовой основой/внутренним фильтрующим слоем моего самодельного респиратора.
Я вырезал из этой мембраны круг диаметром около 40см,
сложил конусом и вставил в корпус фильтра, завернув края на пару сантиметров наружу, после чего примотал скотчем к корпусу фильтра снаружи, обеспечив герметичность стыка ткани и корпуса.
В результате получился так называемый карманчатый фильтр, обладающий невысоким сопротивлением за счет большой площади и большим потенциалом по накоплению пыли за счет своего объема.
Еще раз упомяну, что выбор материала для фильтра, да и вся концепция респиратора были обусловлены принципом «сделать из того, что есть под рукой», и никаких гарантий по уровню фильтраций при этом дать конечно невозможно. Чтобы обеспечить более предсказуемый уровень фильтрации — необходимо использовать специально предназначенные для этого материалы. А подручные материалы способны лишь задержать достаточно крупную пыль, так что используемый мной фильтрующий слой из ветроизоляционной мембраны можно считать скорее основой для дополнительных наполнителей фильтра.
Из подобных материалов для внутреннего слоя фильтра можно упомянуть геотекстиль, укрывной материал спанбонд разной степени плотности (агроволокно), различные виды других нетканых фильтрующих материалов толщиной в несколько миллиметров, материал мешков для пылесоса и т.п.
При выборе данных материалов следует руководствоваться их доступностью, ценой, задачами по фильтрации.
Какими могут быть наполнители? Разными, в зависимости от задач. Это может быть активированный уголь для поглощения запахов и паров растворителей и т.п., засыпанный в кармашковый фильтр из мембраны или геоволокна/агроволокна и закрытый снаружи таким же вторым слоем геотекстиля.
Это могут быть бумажные полотенца или протирочный материал типа войлока/ваты для поглощения крупной пыли при строительных работах и аэрозолей при опрыскивании деревьев. Это могут быть нетканые или тканые рулонные материалы для протирания и уборки и т.п.
Вообще, есть несколько разных принципов фильтрации пыли и загрязнений воздуха:
1 — Принцип сита. Сито с определенной ячейкой задерживает все что крупнее ячейки и пропускает все что мельче. Самый примитивный способ фильтрации, самое быстрое забивание фильтра и выход его из строя.
Для многослойных волокнистых нетканых фильтров:
2 — Эффект зацепления. Он проявляется, если линия тока воздуха проходит близко (на расстоянии порядка толщины волокна или ближе) к фильтровальному волокну. Частицы прилипают к волокнам.
3 — Эффект инерции проявляется для крупных частиц. Благодаря большой инерции частицы большого диаметра не способны огибать волокна, следуя по искривлённой траектории в потоке воздуха, и задерживаются в одном из них. Поэтому они продолжают прямолинейное движение до непосредственного столкновения с препятствием. Этот эффект увеличивается с уменьшением пространства между волокнами и увеличением скорости воздушного потока.
4 — Эффект диффузии представляет собой столкновение мельчайших частиц загрязнений, с диаметром меньше 0,1 мкм, с частицами газа с последующим замедлением первых при прохождении через фильтр. Такие частицы начинают совершать движения в стороны от линий воздушного потока на расстояния, превышающие их диаметр. Такое поведение подобно броуновскому движению и увеличивает вероятность того, что частица остановится окончательно под действием одного из вышеуказанных механизмов. При низких скоростях воздушного потока этот механизм становится доминирующим.
Диффузионный механизм преобладает при фильтрации частиц с диаметрами меньше 0,1 мкм. Зацепление и инерция преобладают для частиц более 0,4 мкм в диаметре. Частицы размером порядка 0,2–0,3 мкм фильтруются не столь эффективно, они называются Most Penetrating Particle Size (MPPS). Класс фильтра определяется именно по MPPS.
5 — Отдельного упоминания заслуживают специальные фильтрующие материалы с электростатическими свойствами типа полотна Петрянова, применяемые в системах вентиляции. Принцип электростатической в них фильтрации иной, нежели у упомянутых выше материалов, он основан на притягивании пыли и аэрозоли специальным электростатически заряженным материалом, что позволяет добиться рекордной фильтрации без ухудшения прохождения воздуха через фильтр.
Также в качестве основного фильтрующего материала можно попробовать приспособить какой то из имеющихся HEPA фильтров для пылесосов, вентиляции и т.п., автомобильный фильтр, обрезав его, вставив в корпус фильтра и просиликонив по стыку со стенками. Выбор из чего сделать фильтр зависит от задач и доступных материалов. Достаточным для медицинского применения считается фильтрация на уровне респираторов N95 — фильтрация 95% частиц.
Из EPA/HEPA фильтров этому соответствует класс E11 и выше.
Итак, респиратор готов, осталось сделать лямки на голову. Для этого подойдет любая резинка для белья и т.п. У меня такой под рукой не оказалось, и я сделал полоски из все той же велосипедной камеры, прикрепив их степлером к респиратору.
DIY респиратор просто обязан подвергаться доработке и апргейду!
Из доступных апгрейдов приходит в голову улучшение обтюратора при помощи приклеивания силиконовым герметиком на ребро лицевой части респиратора разрезанной вдоль силиконовой трубочки или проклеивание и пристреливание степлером согнутой пополам полоски пенополиэтилена из рулонного утеплителя или подкладки под ламинат.
Можно также заменить самодельный выпускной клапан на клапан от использованного одноразового респиратора, отрезав его от старого респиратора и приклеив на термоклей или силиконовый герметик к самодельному респиратору. От использованного одноразового респиратора также можно взять и резинки на голову, чтобы не вырезать их из велосипедной камеры. Ну или найти такую резинку где то в запасах для шитья.
Также можно наклеить на носовую часть полумаски стальную или алюминиевую полоску толщиной 0.5-1мм, длиной 8-10см и шириной 5-7мм, чтобы, согнув ее, обеспечить более плотное прилегание полумаски к лицу в районе носа. Впрочем, у меня особой необходимости в этом не возникло.
Ну и основной апгрейд, конечно же, состоит в подборе основного фильтрующего материала в зависимости от ваших задач.
В окончательном виде респиратор выглядит так:
Как своими руками сделать респиратор, маску
На фоне всей этой ситуации с коронавирусом, неделю назад я решил приобрести несколько респираторов. Дома у меня был один, KN95, класса ffp1, я хотел прикупить еще несколько с выпускным клапаном и повыше классом. Но обойдя несколько строительных магазинов, я не нашел там вообще ничего – все раскупили еще месяц назад.
В итоге я решил направить усилия в другую сторону и делать респиратор своими силами из подручных материалов.
Нормальную инструкцию по изготовлению респиратора в интернете я не нашёл. Была только статья на Хабре, как изготовить хирургическую маску и еще ролики на ютубе как пошить маску из ткани.
Взвесив свои возможности, я понял, что респиратор с выпускным клапаном я в домашних условиях изготовить не смогу. Из подручных материалов нормальный клапан изготовить было нереально. Была мысль напечатать на 3Д принтере, но т.к. нужно было делать чертеж, экспериментировать с материалами, а это все время, я от этой затеи отказался.
За образец я взял респиратор KN95, который у меня был:
Я решил не полностью копировать конструкцию, а немного модернизировать её. В моём варианте будет дополнительный слой из фильтровальной ткани.
Со своего респиратора я снял лекало и отправился по магазинам в поисках материалов. Всё что я смог найти — это агроволокно. Было оно двух видов:
Я взял более плотное (на фото справа).
Еще нашёл нетканую фильтровальную ткань толщиной 5 мм.
Если у вас нет возможности купить такую ткань, тогда можно попробовать в качестве дополнительного фильтровального слоя использовать вискозные полотенца, сложив их в несколько слоев.
Кроме ткани еще я купил резинку, поролон и бумагу для выпечки.
Можно было попробовать спаять агроволокно утюгом, но я посчитал, что роликом будет удобнее.
Получившийся ролик надел на болт длиной 100 мм, зафиксировал гайками и из куска деревяшки изготовил ручку, чтобы не обжечь руку при нагревании ролика.
Зажим для носа решил вырезать из алюминиевого флакона от дезодоранта.
Весь материал, который у меня был:
1. Распечатываем чертеж, наклеиваем его на картон и вырезаем. Я решил немного изменить конструкцию своего респиратора и добавил дополнительный выступ в лекале по центру, шириной 2 см и длинной 8 см. Также удлинил выступы с боков. Это нужно для того, чтобы не приклеивать носовой зажим, а поместить его в карман, и не припаивать резинки, а продеть их в получившиеся подвороты.
2. Переносим выкройку на агроволокно. Нужно вырезать три заготовки: одну с дополнительными выступами, которые мы дорисовали и две обычные. Вот что у меня получилось:
3. Переносим выкройку на ткань для фильтра. Фильтр должен быть меньше обычной заготовки на 5 мм по периметру, учитываем это при вырезании:
по фотографиям, думаю понятно, что нужно делать.
4. Складываем всё вместе. На самый низ кладем большую заготовку с выступами, затем заготовку без выступов:
Сверху прикладываем фильтровальную ткань и накрываем оставшейся заготовкой из агроволокна:
5. Теперь нужно спаять слои агроволокна вместе по периметру. Фиксируем весь «бутерброд» прищепками:
Изначально я планировал делать четырехслойный респиратор плюс фильтровальная ткань. Но в процессе экспериментов по выбору оптимального температурного режима накаточного ролика, выяснилось, что четыре слоя агроволокна не пропаиваются. Нормально получалось спаять только три слоя. Поэтому в конечном варианте респиратора у меня получилось три слоя. Если у вас получится спаять больше слоев, то делайте больше. Как вам нравится и считаете необходимым. В принципе агроволокно можно и не спаивать, а прошить обычными нитками.
После нескольких экспериментов, остановился на температуре ролика 210-230 градусов Цельсия. Это я выяснил опытным путем, измеряя температуру мультиметром с термопарой.
Между паяльным роликом и агроволокном я прокладывал бумагу для выпечки, чтобы на ролик не налипал расплавленный пластик.
Сначала пропаиваем по периметру, по линии, как обозначено на фото:
6. Теперь заворачиваем и спаиваем выступы:
7. Складываем респиратор пополам и пропаиваем по линии, отмеченной на фото:
Этот шов нужно особенно тщательно пропаять, чтобы не вдыхать воздух в обход фильтра.
8. Отрезаем кусочек поролона длиной 7 см и приклеиваем изнутри к месту, где будет нос:
9. Зажим для носа я изготовил следующим образом. Разрезал флакон от дезодоранта и отрезал полоску шириной 15 мм:
Так как алюминий из флакона был не достаточной толщины, сложил (согнул) полоску пополам вдоль:
Отрезал полоску длиной 7 см и вставил в карман на респираторе:
10. Отрезал два кусочка резинки по 18 см, продел их в спаянные подвороты по краям и завязал концы резинок узлами:
В итоге у меня получился такой респиратор:
Дышать через самодельный респиратор немного труднее, чем через оригинальный, поэтому я сделал вывод, что он задерживает больше частиц и фильтрует лучше.
Так как у меня получилось слоев фильтрующего материала больше, чем в респираторе класса ffp1, я думаю, что изготовленный мною респиратор соответствует по защите классу ffp2.
Чертеж для выкройки можно скачать здесь.
Как сделать респиратор своими руками
Респиратор является средством индивидуальной защиты дыхательных органов, а потому просто необходим во время работы в условиях сильного загрязнения воздуха, которое может быть вызвано большой концентрацией пыли, дыма или аэрозолей.
Что понадобится для самостоятельного изготовления респиратора
Зачастую, защитная маска нужна и в быту, к примеру, во время ремонта квартиры или автомобиля. При этом покупать её нет необходимости, поскольку элементарный респиратор несложно смастерить собственными силами. Для этого понадобятся:
Делаем респиратор своими руками (алгоритм)
Подготовив все необходимое, можно приступать к изготовлению респиратора. Порядок выполнения работ в данном случае следующий.
Респиратор подобной конструкции легко справиться с пылью, возникающей во время ремонта. В случае необходимости обезопасить себя от смога, газов или ядовитых испарений, в наполнители фильтров (вату в цилиндрах шприцов) нужно подмешать толченый активированный уголь. Для одного раза достаточно использовать две таблетки, растолченные в порошок.
Очевидно, что подобную защитную маску сделать своими руками абсолютно не трудно. При этом, времени на изготовление респиратора много не потребуется, а затраты будут и вовсе смехотворны.