Was ist eine Glovebox?

Manchmal wird eine kontrollierte Umgebung bei der Durchführung von Experimenten oder beim Umgang mit bestimmten Materialien notwendig. In diesem Fall ermöglicht ein spezielles Gerät, eine so genannte Isolierhandschuhbox, den Forschern, ihre Aufgaben mit streng isolierten Materialien durchzuführen. Der Überdruckkasten schützt die Materialien vor schädlichen Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit.

Aber was genau ist ein Handschuhkasten? Wie der Name schon sagt, handelt es sich um eine versiegelte Box, die aus Materialien wie Acryl, statisch ableitendem PVC oder Edelstahl hergestellt wird und zwei oder mehr Handschuhe enthält, die für die Handhabung des Inhalts verwendet werden. Es gibt zwar verschiedene Arten von Handschuhkästen, aber das Grundprinzip ist bei allen gleich: Sie sollen dem Benutzer die Möglichkeit geben, mit Stoffen oder Gegenständen umzugehen, ohne die strengen Isolierungsprotokolle zu verletzen.

Die beiden Haupttypen von Handschuhkästen sind „Isolierung“ und „Eindämmung“. Der Unterschied hängt davon ab, was geschützt werden muss: die Probe im Inneren oder die Umgebung außerhalb. Isolierboxen stehen unter Überdruck; das überschüssige Einsatzgas wird über Ventile in den Raum abgeleitet. Containment-Boxen stehen unter Unterdruck – die Luft muss nach außen oder durch einen Filter abgeleitet werden, da die Verarbeitung im Inneren Gefahren birgt (Rauch, Dämpfe, Staub).

Handschuhboxen sind ein alltäglicher Anblick in vielen wissenschaftlichen Einrichtungen, vor allem in der Medizin und in der Forschung, können aber auch in unerwarteten Umgebungen zu finden sein. So befand sich beispielsweise eine mobile Handschuhbox auf der Raumstation Mir, wo Hunderte von speziell entwickelten Experimenten durchgeführt wurden.

Die Geschichte der Handschuhbox: Was, warum, wann und wo?

Handschuhkästen sind in der einen oder anderen Form seit den 1940er Jahren in Gebrauch, als sie in militärischen Einrichtungen, in denen mit radioaktivem Material geforscht wurde, zum festen Bestandteil wurden. Damals waren sie aus Stahl gefertigt und verfügten nur über ein kleines Sichtfenster und noch kleinere Handschuhöffnungen, um das Risiko für den Benutzer zu verringern, den in der Box enthaltenen Stoffen ausgesetzt zu sein. Seitdem wurden die Handschuhöffnungen vergrößert und verbessert, um mehr Bewegungsfreiheit bei der Benutzung zu ermöglichen.

Die besonderen Einschließungseigenschaften von Handschuhkästen wurden in den Jahren nach dem Zweiten Weltkrieg populär, als sie in der medizinischen Forschung immer häufiger eingesetzt wurden. Es wurde festgestellt, dass Handschuhkästen bei der Handhabung von Viren und anderen Krankheitserregern für die Herstellung von Impfstoffen und Arzneimitteln wirksam eingesetzt werden können. Isolierhandschuhkästen wurden in den späten 1960er und 1970er Jahren sehr populär, als die NASA sie zur Handhabung und Untersuchung von vom Mond mitgebrachtem Gestein einsetzte, um eine Kreuzkontamination mit Schadstoffen in der Erdatmosphäre zu vermeiden.

Heutzutage werden Isolierhandschuhkästen überall eingesetzt, von der Elektroindustrie zur Vermeidung statischer Verunreinigungen bis hin zu Krankenhäusern, wo Frühgeborene dank der streng kontrollierten Umgebung, die sie bieten, eine höhere Überlebenschance haben. Seit ihrem Erscheinen auf dem Markt haben Handschuhkästen ihren Benutzern die Möglichkeit gegeben, die Atmosphäre zu bestimmen, in der bestimmte Aufgaben ausgeführt werden, was sicherere Arbeitsbedingungen und zuverlässigere Ergebnisse ermöglicht.

Entwicklung und Veränderungen im Laufe der Jahre

Handschuhkästen haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und verbessert; von einfachen Stahlkästen mit kleinen Fenstern und Plastikhandschuhen bis hin zu hochmodernen transparenten Kästen mit einer Vielzahl von Handschuhmaterialien und -arten. Jede Handschuhbox wird für einen anderen Zweck gebaut, aber ihr Grundprinzip bleibt unverändert.

Mit den physischen Veränderungen, die Handschuhboxen im Laufe der Jahre erfahren haben, hat sich auch ihr Zweck erweitert. Ursprünglich für militärische Zwecke und die Forschung gedacht, werden sie heute von einer Vielzahl von Branchen akzeptiert, darunter die Lebensmittelindustrie, das Gesundheitswesen und Bildungseinrichtungen. Alle Branchen, die Handschuhkästen verwenden, profitieren von dem hohen Maß an Kontrolle, das sie bieten.

Isolationshandschuhkästen sind zu einem wichtigen Faktor bei Qualitätsbewertungsprüfungen sowie bei Experimenten unter Bedingungen geworden, die auf andere Weise nicht zu erreichen sind. Handschuhkästen ermöglichen es den Bedienern, verdünnte Atmosphären, inerte Umgebungen und sogar Vakuumbedingungen zu schaffen, wodurch sie zum Erfolg vieler wissenschaftlicher Fortschritte in den letzten 30 Jahren beigetragen haben.

Handschuhkästen sind übliche Ergänzungen zu Reinräumen. Der Schutz des Bedienpersonals in einer Reinraumumgebung während des Betriebs einer Handschuhbox hat sich als sehr effizient bei der Verhinderung von Kontaminationen erwiesen und ist kosteneffektiv beim Schutz von Proben, die ein hohes Maß an Sauberkeit und Sicherheit erfordern.

Materialien und Konstruktion

Wie bereits erwähnt, wurden Handschuhboxen ursprünglich aus Stahl, Glas, Kunststoff und Gummi hergestellt. Mit der Entwicklung widerstandsfähigerer Materialien können Handschuhkästen jedoch aus einer Vielzahl von Kunststoffen, Metallen und Polymeren hergestellt werden. Dazu gehören Edelstahl, Aluminiumblech, Glasfaser, Polyethylen, Sicherheitsglas, PVC und andere, leichtere, haltbarere und fortschrittlichere Kunststoffe.

Die spezifische Konstruktion eines Handschuhfachs kann von vielen Faktoren abhängen, einschließlich des Raums, in dem es aufgestellt wird, der beabsichtigten Verwendung und sogar ergonomischen Faktoren in Bezug auf seine Benutzer. So finden wir kleinere Handschuhkästen aus PVC, die in Raumfähren verwendet werden, bis hin zu größeren Handschuhkästen mit mehreren Öffnungen, wie sie in pharmazeutischen Forschungseinrichtungen zu finden sind.

Auch wenn sich die physikalischen Eigenschaften des Gehäuses von Handschuhkästen in den letzten Jahrzehnten verändert haben, ist die sichtbarste Entwicklung bei den Materialien zu beobachten, aus denen die Handschuhe und die Ärmel der einzelnen Handschuhkästen gefertigt sind. Während früher alle Handschuhe aus Kunststoff oder Gummi bestanden, wird heute eine breite Palette von Materialien verwendet, darunter Butyl zur Verhinderung von statischer Aufladung in der Elektronikindustrie, Neopren, Hypalon und Nitril, die ein hohes Maß an chemischer Beständigkeit und eine bessere Passform für die Handhabung empfindlicherer Gegenstände innerhalb des Gehäuses bieten.

Portable Handschuhkästen

Handschuhkästen sollten idealerweise an einem festen Ort in einem bestimmten Bereich verbleiben, aber aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungen und der neuen Grenzen, die jeden Tag erforscht werden, ist der Bedarf an Mobilität in der Handschuhkastenindustrie ein häufiges Phänomen. Jetzt haben wir Zugang zu einer großen Auswahl an tragbaren Boxen, die für eine Vielzahl von Aufgaben verwendet werden, einschließlich Hardware-Experimenten im Weltraum.

Während die meisten Handschuhkästen in der Regel groß und stationär sind, sind mobile Geräte schlanker und kompakter. Sie sind auch leichter und können aus Kunststoff hergestellt werden. Mobile Handschuhboxen sind nicht auf die Luft- und Raumfahrtindustrie beschränkt, sondern werden auch in der Lebensmittelverarbeitung und im Gesundheitswesen immer häufiger eingesetzt, da sie dem Benutzer die Möglichkeit bieten, die isolierte Umgebung mit sehr geringem Personalaufwand an jeden gewünschten Ort zu transportieren.

Gegenwärtige Anwendungen

Die Anwendungen für die Handschuhboxtechnologie scheinen grenzenlos zu sein, und das Interesse an ihrem Einsatz wächst mit jedem Tag. Seit dem Erscheinen der ersten Handschuhkästen vor nur sieben kurzen Jahrzehnten haben sie sich zu einer Technologie entwickelt, die nur wenige Grenzen kennt. Heute werden Handschuhkästen für zahllose Anwendungen in verschiedenen Industriezweigen auf der ganzen Welt eingesetzt.

Was einst ein Gerät war, das nur vom Militär für die radiologische Forschung verwendet wurde, hat sich heute zu einem einflussreichen Faktor für eine bessere Haltbarkeit von Lebensmitteln, eine umweltfreundliche Umgebung und eine allgemeine Verbesserung der Gesundheit der Weltbevölkerung entwickelt. Die Geschichte des Handschuhfachs ist nicht nur interessant, sie eröffnet uns auch eine unerforschte Welt der Möglichkeiten und Vorteile des wissenschaftlichen Fortschritts in allen Lebensbereichen.

Handschuhfächer