化学防護服（CPC）は、有害な化学物質が着用者に直接接触するのを防ぐために設計された特殊な装備です。化学、物理、生物兵器作業において、安全管理が失敗した場合の最後の防衛線として使用されます。CPCは、化学物質の浸透、浸透、および劣化を防ぐ能力に基づいて選択された様々な素材で作られています。[1] [2]
衣服の選択要因
化学防護服にはいくつか考慮すべき点があります。例えば、どんな衣類も最終的には化学物質を浸透するため、「不浸透性」の衣類など存在しません。また、CPCは蒸発を防ぐため、皮膚温度が上昇し、皮膚の浸透性を高める可能性があります。使用される特定の動作条件で試験されていないCPCは、十分な保護性能を発揮しない可能性があります。同じ素材であっても、同じ厚さであっても、メーカーによって保護レベルが異なる場合があります。これは、メーカーによって製造工程や添加剤が異なるためです。最後に、試験データは「最悪のシナリオ」に基づく連続接触試験に基づいて個々の化学物質に関する情報を提供しますが、ほとんどの産業用途における曝露は連続的ではなく、実際には化学物質の混合物であり、その浸透率はそれぞれ異なります。[1]
化学防護服を選択する際には、必要な衣類を選ぶ前に考慮すべきいくつかの要素があります。適切な防護服を選択するために、リスクアセスメントが頻繁に実施されます。適切な化学防護服を選択する際には、以下の点を確認することが推奨されます。[1] [3]
- 使用されている化学物質とその危険性
- それらの化学物質の状態。例えば、蒸気状であれば、より危険である可能性がある。
- 接触が時折の水しぶきによるものか、それともより継続的な接触によるものか
- 汚染されたCPCを取り扱うことで作業員が曝露される可能性があるかどうか
- 環境条件（天候、場所）
- 作業員が防護服を着用する時間
- 化学物質を取り扱う室温
- 化学物質が接触する可能性のある体の部位
- CPCが作業の種類に応じた物理的な摩耗に耐えられるかどうか
- CPCが作業の妨げになるかどうか（例えば、器用さを制限するなど）
そこから、候補となる衣服を選定し、適切な試験を行うことが推奨されます。試験は、通常想定される一般的な最悪のシナリオではなく、使用される特定の条件に素材が適合していることを確認するためにも必要であると考えられています。衣服が選定されたら、作業員の訓練を伴う限定的な評価を実施する必要があります。衣服が定期的に使用されるようになったら、定期的に評価を行う必要があります。[1]
衣服の組み合わせ
化学防護服のアンサンブルは、すべての人に合う万能なものではありません。必要な防護レベルと化学物質に伴う危険性は、作業者を完全に保護するために必要なアンサンブルの構成要素を決定づける重要な要素となります。化学防護服を購入する際には、アンサンブルを構成するすべての構成要素が互いに適合していることを慎重に検討する必要があります。アンサンブルを構成する構成要素には、以下のものがあります。[2]
- 防護スーツ（完全密閉型、スプラッシュスーツ）
- 呼吸保護具（自給式呼吸装置、人工呼吸器）
- 頭部保護具（ヘルメット）
- 聴覚保護具（耳栓）
- 目の保護具（安全ゴーグル/フェイスシールド）
- 手袋（インナーとアウター）
- ブーツ
レベルA完全密閉型スーツ
材料
すべてのCPCが同じ目的のために作られているわけではありません。特定の用途により適した材料が存在する場合もあります。材料によって耐薬品性、強度、耐熱性は異なります。多くの企業は、ゴム、プラスチック、複合材、金属を配合した独自の配合で製品を製造しています。製品が目的の用途に適していることを確認するために、製造元に相談することが重要です。 [4]
保護具の基準は、取り扱う化学物質によって定められています。CPCの製造に使用されるすべての材料が、あらゆる物質と適合するわけではありません。適合しない材料が化学物質と接触した場合、反応を起こし、重傷または死亡につながる可能性があります。[4]
一般的な材料:
- ゴム[5]
- ブチル - 蒸気やガスの透過に耐性がある合成材料ですが、酸化剤、強塩基、液体酸素とは互換性がありません。
- ネオプレン- 優れた引張強度と高い耐熱性を備えた合成素材。強酸、塩素、アセトンとは相性が悪い[4]
- ニトリル - 優れた耐薬品性と耐摩耗性を備えた合成素材
- バイトン - 耐薬品性に優れているが、強塩基やケトンとは相性が悪い。柔軟性は高いが、耐切断性と耐摩耗性は低い。
- プラスチック[5]
- PVC（ポリ塩化ビニル） - 優れた耐薬品性と耐摩耗性を備えた熱可塑性樹脂。アセトン、臭化物、クロロホルム、硫酸とは相溶性がありません。
- PVA（ポリビニルアルコール） - 水溶性ですが、ガスを透過しません。優れた耐薬品性を有しますが、水ベースの溶液に使用すると溶解するため使用できません。
- 複合材料[6]
- アラミド繊維 - 耐切断性、耐熱性があり、飛来物からある程度保護します
- 炭素繊維強化ポリマー（例：ケブラー） - 非常に高い耐熱性と耐衝撃性。優れた耐薬品性金属
- 金属[6]
- ニッケル、銀、金、パラジウム、銅などの金属のナノ粒子を衣類や保護具に注入することで、熱分散や有毒物質の分解などの特性を向上させます。
保護レベル
EPAは化学防護服を4つのレベルに分類しており、レベルAが最高レベルの保護、レベルDが最低レベルの保護となっています。これらのレベルは、使用者の皮膚と呼吸器の保護レベルに基づいています。[7] [3]
- レベルA – 呼吸器と皮膚の保護において最高レベル。蒸気を遮断する完全密閉型スーツと、自給式呼吸器（SCBA）または送気式呼吸器のいずれかで構成される呼吸保護具で構成されます。蒸気や液体からの保護が必要な場合に使用します。また、内部無線通信、頭部保護具、ブーツ、手袋などで構成される場合もあります。（例：未知の有毒ガス漏れ現場に接近する救急隊員）
- レベルB – 皮膚保護を最低限に抑えた最高レベルの呼吸保護。耐薬品性衣類（完全密閉型または非密閉型）と、自給式呼吸器（SCBA）または送気式呼吸器を組み合わせた構成です。蒸気曝露のリスクは低いものの、呼吸器への曝露が懸念される場合に使用します。このセットには、無線通信、頭部保護具、フェイスシールド、ブーツ、手袋が含まれる場合もあります。（例：蒸気吸入のリスクがない場所での化学物質流出の清掃）
- レベルC – 呼吸保護および皮膚保護が低減されています。液体飛沫防護服（カバーオール）と空気清浄呼吸器を組み合わせた構成です。化学物質への皮膚曝露のリスクは低いものの、空気中の汚染物質が懸念される場合に使用されます。無線通信、頭部保護具、フェイスシールド、ブーツ、手袋などで構成される場合もあります。（例：農薬の取り扱いおよび散布）
- レベルD – 最も低いレベルの保護。化学物質が作業者に飛散する恐れがなく、呼吸器系に害を及ぼす汚染物質がない場所で使用できます。作業服は、標準的な作業用つなぎ服、フェイスシールドまたは安全メガネ、手袋、ブーツで構成されます。（例：密閉された化学物質容器のある倉庫での作業）
歴史
作業服は何世紀にもわたって使用されてきました。その起源は、中世の鍛冶屋が革製のエプロンと手袋を使用していたこと、そして鉱夫が瓦礫から身を守るためにヘルメットとぼろ布を使用していたことに遡ります。それ以来、技術は大きく進歩し、細菌、化学物質、その他の危険に対する理解も深まりました。産業が成長するにつれて、職場の危険性がより認識されるようになり、より標準化された作業手順と機器の必要性が高まりました。1970年の労働安全衛生法の成立により、米国ではCPC（作業服）の使用が義務付けられ、より厳格な規制、より多くの研究、そしてより多くの改善が行われました。[8]
歴史的瞬間:
- 1910年から1911年にかけての満州ペスト流行。呉連徳博士が最初のガーゼマスクを開発した[9]
- 第一次世界大戦（1914年）化学戦争により防護具が急速に進歩した。
- モダンハードハットは1982年にデザインされました[8]
- ケブラー繊維とノーメックス繊維は1982年に発明され、軽量の防護具を可能にしました。
- ゴムは1930年代に消防士の装備に使用され始めました。
NFPA規格
長年にわたり、ファーストレスポンダーの役割と責任は劇的に変化してきました。これらのファーストレスポンダーの最大の利益を守るため、機関が適切な防護レベルを選択できるよう支援する基準が策定されてきました。これらの基準は、化学防護服が最低限の仕様を満たすように試験・認証されていることを保証するものです。これらの基準は、防護服本体だけでなく、呼吸保護具、手袋、ブーツ、その他防護服を構成するすべての部品も対象としています。[10]
- NFPA 1991規格は、最高レベルの保護を提供する防護服の要件を規定しています。このタイプの防護服は、EPAの基準ではレベルA防護服に分類されます。このタイプの防護服は完全に密閉され、気密性（蒸気抵抗性）を備えています。
- NFPA 1992規格は、液体／飛沫から保護する防護服の要件を規定しています。これらのタイプの防護服は、EPAの基準ではレベルBの防護服に分類されます。これらの防護服は液体に対して耐性がありますが、いかなる種類の蒸気に対する保護性能も備えていません。
- NFPA 1994 規格は 4 つのクラスに分類されます。NFPA 1994 クラス 1 および 2 は、自給式呼吸器が必要な環境、および蒸気や液体がユーザーの皮膚に接触することが予想される環境でユーザーを保護することを目的としています。これらの液体や蒸気には、化学兵器、血液媒介性病原体、工業用化学物質の液体や蒸気が含まれる場合があります。NFPA 1994 クラス 3 も、クラス 1 および 2 と同じ潜在的な暴露からユーザーを保護するように評価される必要がありますが、これらのアンサンブルでは空気清浄機能付き呼吸器の使用のみが必要です。NFPA 1994 クラス 4 のアンサンブルは、血液媒介性病原体および生物兵器からユーザーを保護するように評価されており、工業用化学物質や化学兵器に対する保護は提供していません。クラス 4 のアンサンブルは、空気清浄機能付き呼吸器と併用することも評価されています。
- NFPA 1999規格は、血液媒介性病原体または感染症への潜在的な曝露から保護するための、単回使用または複数回使用の防護服に関する要件を規定しています。これらの防護服は、空気清浄機能付き呼吸器と併用することが想定されています。
参照
参考文献
- ^ abcd 「CDC - NIOSH出版物および製品 - 化学防護服の性能評価ガイド（90-109）」www.cdc.gov . 1990. doi :10.26616/NIOSHPUB90109. hdl : 2027/mdp.39015041531511 . 2016年7月15日閲覧。
- ^ ab 「OSHA技術マニュアル（OTM） - セクションVIII：第1章 | 労働安全衛生局」www.osha.gov . 2021年11月6日閲覧。
- ^ ab VAN WELY, Eric (2017年11月). 「化学防護服の現在の世界基準：適切な作業に適した防護服を選ぶには？」Industrial Health . 55 (6): 485– 499. doi :10.2486/indhealth.2017-0124. ISSN 0019-8366. PMC 5718769. PMID 29046493 .
- ^ abc 「PPE化学防護材選定ガイド」MediaWiki . 2023年10月6日. 2025年3月22日閲覧。
- ^ ab 「3.4.3 手袋の種類」ehs.cornell.edu . 2025年3月22日閲覧。
- ^ ab カナダ政府、カナダ労働安全衛生センター (2024年5月10日). 「CCOHS: 個人用保護服 - 商品名、製造業者」www.ccohs.ca . 2025年3月22日閲覧。
- ^ US EPA, OLEM (2013-05-17). 「個人用保護具」.米国環境保護庁. 2021年11月7日閲覧。
- ^ ab 「個人用保護具の歴史」UniversalClass.com . 2025年3月22日閲覧。
- ^ 「全身防護服：防護服の歴史」TGテクニカルサービス. 2025年3月22日閲覧。
- ^ Stull, JO, Stull, GC, & Baxter, CM (2018年4月). リスクに基づいた化学防護服の選定. 米国防火局. 2021年11月6日閲覧, https://www.nfpa.org/-/media/Files/white-papers/WhitePaperRiskBasedSelectionOfChemicalProtectiveClothing.pdf