Qoruyucu Avadanlıq və Materiallar üzrə Mükəmməllik Mərkəzi (CEPEM), 1280 Main St. W., Hamilton, ON, Kanada
Bu məqalənin tam mətnini dostlarınız və həmkarlarınızla bölüşmək üçün aşağıdakı linkdən istifadə edin.daha ətraflı.
İctimai səhiyyə agentlikləri icmalara COVID-19 kimi hava-damcı xəstəliklərinin yayılmasını azaltmaq üçün maskalardan istifadə etməyi tövsiyə edir.Maska yüksək effektiv filtr rolunu oynadıqda, virusun yayılması azalacaq, ona görə də maskanın hissəcik filtrasiya effektivliyini (PFE) qiymətləndirmək vacibdir.Bununla belə, açar təslim PFE sisteminin alınması və ya akkreditə olunmuş laboratoriyanın işə götürülməsi ilə bağlı yüksək xərclər və uzun müddətlər filtr materiallarının sınaqdan keçirilməsinə mane olur.Aydındır ki, “fərdiləşdirilmiş” PFE test sisteminə ehtiyac var;lakin (tibbi) maskaların PFE testini təyin edən müxtəlif standartlar (məsələn, ASTM International, NIOSH) onların protokollarının və təlimatlarının aydınlığı baxımından çox dəyişir.Burada "daxili" PFE sisteminin inkişafı və mövcud tibbi maska standartları kontekstində maskaların sınaqdan keçirilməsi metodu təsvir edilmişdir.ASTM beynəlxalq standartlarına uyğun olaraq, sistem lateks kürələrindən (0,1 µm nominal ölçüdə) aerozollardan istifadə edir və maska materialının yuxarı və aşağı axınında hissəcik konsentrasiyasını ölçmək üçün lazer hissəcik analizatorundan istifadə edir.Müxtəlif ümumi parçalar və tibbi maskalar üzərində PFE ölçmələrini həyata keçirin.Bu işdə təsvir edilən üsul dəyişən ehtiyaclara və filtrləmə şərtlərinə uyğunlaşmaq üçün çeviklik təmin etməklə yanaşı, PFE testinin mövcud standartlarına cavab verir.
İctimai səhiyyə agentlikləri COVID-19 və digər damcı və aerozol yoluxucu xəstəliklərin yayılmasını məhdudlaşdırmaq üçün ümumi əhaliyə maska taxmağı tövsiyə edir.[1] Maska taxmaq tələbi ötürülməni azaltmaqda təsirli olur və [2] sınanmamış icma maskalarının faydalı filtrasiya təmin etdiyini göstərir.Əslində, modelləşdirmə tədqiqatları göstərdi ki, COVID-19 ötürülməsinin azalması maskanın effektivliyi və övladlığa götürmə nisbətinin birləşdirilmiş məhsulu ilə demək olar ki, mütənasibdir və bu və digər əhali əsaslı tədbirlər xəstəxanaya yerləşdirmə və ölüm hallarının azaldılmasında sinergik təsir göstərir.[3]
Səhiyyə və digər cəbhə işçilərinin tələb etdiyi sertifikatlı tibbi maskaların və respiratorların sayı kəskin şəkildə artıb, mövcud istehsal və təchizat zəncirlərinə problemlər yaradır və yeni istehsalçıların yeni materialları tez sınaqdan keçirməsinə və sertifikatlaşdırmasına səbəb olur.ASTM International və Milli Əməyin Təhlükəsizliyi və Sağlamlığı İnstitutu (NIOSH) kimi təşkilatlar tibbi maskaların sınaqdan keçirilməsi üçün standart üsullar işləyib hazırlayıblar;lakin bu metodların təfərrüatları çox müxtəlifdir və hər bir təşkilat öz fəaliyyət standartlarını müəyyən etmişdir.
Partikül filtrasiya effektivliyi (PFE) maskanın ən vacib xüsusiyyətidir, çünki o, aerozollar kimi kiçik hissəcikləri süzmək qabiliyyəti ilə bağlıdır.Tibbi maskalar ASTM International və ya NIOSH kimi tənzimləyici qurumlar tərəfindən sertifikatlaşdırılmaq üçün xüsusi PFE hədəflərinə[4-6] cavab verməlidir.Cərrahi maskalar ASTM, N95 respiratorları isə NIOSH tərəfindən sertifikatlaşdırılıb, lakin hər iki maska xüsusi PFE kəsmə dəyərlərindən keçməlidir.Məsələn, N95 maskaları orta hesabla diametri 0,075 µm olan duz hissəciklərindən ibarət aerozollar üçün 95% filtrasiyaya nail olmalıdır, ASTM 2100 L3 cərrahi maskalar isə orta diametri 0,1 µm filtr olan lateks toplarından ibarət aerozollar üçün 98% filtrasiyaya nail olmalıdır. .
İlk iki seçim bahadır (bir sınaq nümunəsi üçün >1000 ABŞ dolları, müəyyən avadanlıq üçün >150.000 dollar olduğu təxmin edilir) və COVID-19 pandemiyası zamanı uzun çatdırılma müddətləri və təchizat problemləri səbəbindən gecikmələr olur.PFE testinin yüksək qiyməti və məhdud giriş hüquqları - standartlaşdırılmış performans qiymətləndirmələri üzrə ardıcıl təlimatın olmaması ilə birlikdə - tədqiqatçıları tez-tez sertifikatlaşdırılmış tibbi maskalar üçün bir və ya daha çox standartlara əsaslanan müxtəlif fərdiləşdirilmiş test sistemlərindən istifadə etməyə vadar etdi.
Mövcud ədəbiyyatda tapılan xüsusi maska materialı sınaq avadanlığı adətən yuxarıda qeyd olunan NIOSH və ya ASTM F2100/F2299 standartlarına bənzəyir.Bununla belə, tədqiqatçılar öz üstünlüklərinə uyğun olaraq dizayn və ya əməliyyat parametrlərini seçmək və ya dəyişdirmək imkanına malikdirlər.Məsələn, nümunə səthinin sürəti, hava/aerozol axını sürəti, nümunə ölçüsü (sahəsi) və aerozol hissəciklərinin tərkibindəki dəyişikliklərdən istifadə edilmişdir.Bir çox son tədqiqatlar maska materiallarını qiymətləndirmək üçün xüsusi avadanlıqdan istifadə etmişdir.Bu avadanlıqlar natrium xlorid aerozollarından istifadə edir və NIOSH standartlarına yaxındır.Məsələn, Rogak et al.(2020), Zangmeister et al.(2020), Drunic et al.(2020) və Joo et al.(2021) Bütün qurulan avadanlıq natrium xlorid aerozolunu (müxtəlif ölçülərdə) istehsal edəcək, bu aerozol elektrik yükü ilə zərərsizləşdirilir, süzülmüş hava ilə seyreltilir və material nümunəsinə göndərilir, burada optik hissəcik ölçüləri, müxtəlif Kombinə edilmiş hissəciklərin konsentrasiyasının ölçülməsi [9, 14-16] Konda və b.(2020) və Hao et al.(2020) Bənzər bir cihaz quruldu, lakin yük neytrallaşdırıcı daxil deyildi.[8, 17] Bu tədqiqatlarda nümunədəki hava sürəti 1 ilə 90 L dəq-1 arasında dəyişdi (bəzən axın/sürət təsirlərini aşkar etmək üçün);lakin səthin sürəti 5,3 ilə 25 sm s-1 arasında idi.Nümunə ölçüsü ≈3,4 və 59 sm2 arasında dəyişir.
Əksinə, ASTM F2100/F2299 standartına yaxın olan lateks aerozolundan istifadə edən avadanlıq vasitəsilə maska materiallarının qiymətləndirilməsi ilə bağlı az sayda araşdırma var.Məsələn, Bagheri et al.(2021), Shakya et al.(2016) və Lu et al.(2020) Polistirol lateks aerozol istehsal etmək üçün bir cihaz qurdu, o, seyreltildi və material nümunələrinə göndərildi, burada hissəcik konsentrasiyasını ölçmək üçün müxtəlif hissəcik analizatorları və ya skan edən hərəkətlilik hissəcik ölçüsü analizatorlarından istifadə edildi.[18-20] Və Lu et al.Onların aerozol generatorunun aşağı axınında yük neytrallaşdırıcıdan istifadə edilib və digər iki tədqiqatın müəllifləri bunu etməyiblər.Nümunədə hava axını sürəti də bir qədər dəyişdi - lakin F2299 standartının hüdudlarında - ≈7,3-dən 19 L dəq-1 arasında.Bagheri və digərləri tərəfindən tədqiq edilən hava səthinin sürəti.müvafiq olaraq 2 və 10 sm s–1 (standart diapazon daxilində) təşkil edir.Və Lu et al., Shakya et al.[18-20] Bundan əlavə, müəllif və Şakya və b.müxtəlif ölçülü test edilmiş lateks kürələri (yəni, ümumi, 20 nm-dən 2500 nm-ə qədər).Və Lu et al.Ən azı bəzi sınaqlarında onlar müəyyən edilmiş 100 nm (0,1 µm) hissəcik ölçüsündən istifadə edirlər.
Bu işdə mövcud ASTM F2100/F2299 standartlarına mümkün qədər uyğun gələn PFE cihazı yaratmaqda qarşılaşdığımız çətinlikləri təsvir edirik.Əsas populyar standartlar (yəni NIOSH və ASTM F2100/F2299) arasında ASTM standartı qeyri-tibbi maskalarda PFE-yə təsir göstərə bilən filtrləmə performansını öyrənmək üçün parametrlərdə (məsələn, hava axını sürəti kimi) daha çox çeviklik təmin edir.Bununla belə, nümayiş etdirdiyimiz kimi, bu çeviklik bu cür avadanlıqların dizaynında əlavə mürəkkəblik səviyyəsini təmin edir.
Kimyəvi maddələr Sigma-Aldrich-dən alınıb və olduğu kimi istifadə olunub.Stirol monomeri (≥99%) tert-butilkatexol çıxarmaq üçün nəzərdə tutulmuş alüminium oksidi inhibitoru təmizləyicisi olan şüşə sütun vasitəsilə təmizlənir.Deionlaşdırılmış su (≈0,037 µS sm–1) Sartorius Arium su təmizləmə sistemindən gəlir.
Nominal çəkisi 147 qm-2 olan 100% pambıq düz toxunuş (Muslin CT) Veratex Lining Ltd., QC-dən, bambuk/spandeks qarışığı isə D. Zinman Textiles, QC-dən gəlir.Digər namizəd maska materialları yerli parça satıcılarından (Fabricland) gəlir.Bu materiallara iki müxtəlif 100% pambıq parça (müxtəlif çaplarla), bir pambıq/spandeks trikotaj parça, iki pambıq/polyester trikotaj parça (biri “universal” və bir “sviter”) və toxunmamış pambıq/polipropilen qarışığı daxildir. pambıq çubuq materialı.Cədvəl 1 məlum parça xüsusiyyətlərinin xülasəsini göstərir.Yeni avadanlıqları müqayisə etmək üçün yerli xəstəxanalardan sertifikatlı tibbi maskalar, o cümlədən ASTM 2100 Səviyyə 2 (L2) və Səviyyə 3 (L3; Halyard) sertifikatlı tibbi maskalar və N95 respiratorlar (3M) alınıb.
Test ediləcək hər bir materialdan təxminən 85 mm diametrli dairəvi nümunə kəsildi;materiala əlavə dəyişiklik edilməmişdir (məsələn, yuyulma).Sınaq üçün PFE cihazının nümunə tutucusuna parça ilgəyini sıxın.Nümunənin hava axını ilə təmasda olan faktiki diametri 73 mm-dir və qalan materiallar nümunəni sıx şəkildə düzəltmək üçün istifadə olunur.Yığılmış maska üçün üzə toxunan tərəf təchiz edilmiş materialın aerozolundan uzaqdır.
Emulsiya polimerləşməsi ilə monodispers anion polistirol lateks kürələrinin sintezi.Əvvəlki tədqiqatda təsvir edilən prosedura əsasən, reaksiya monomer aclığının yarı partiya rejimində aparılmışdır.[21, 22] 250 mL üçboyunlu dairəvi dibli kolbaya deionlaşdırılmış su (160 mL) əlavə edin və onu qarışdıran yağ banyosuna qoyun.Sonra kolba azotla təmizləndi və təmizlənmiş, qarışdırılmış kolbaya inhibitorsuz stirol monomeri (2,1 ml) əlavə edildi.70 °C-də 10 dəqiqədən sonra deionlaşdırılmış suda (8 ml) həll edilmiş natrium lauril sulfat (0,235 q) əlavə edin.Daha 5 dəqiqədən sonra deionlaşdırılmış suda (2 ml) həll edilmiş kalium persulfat (0,5 q) əlavə edildi.Növbəti 5 saat ərzində 66 µL dəq-1 sürətlə kolbaya əlavə inhibitorsuz stirol (20 ml) yeritmək üçün şpris pompasından istifadə edin.Stirol infuziyası tamamlandıqdan sonra reaksiya daha 17 saat davam etdi.Sonra kolba açıldı və polimerləşməni başa çatdırmaq üçün soyuduldu.Sintezləşdirilmiş polistirol lateks emulsiyası beş gün ərzində SnakeSkin dializ borusunda (3500 Da molekulyar çəki kəsimi) deionlaşdırılmış suya qarşı dializ edildi və deionlaşdırılmış su hər gün dəyişdirildi.Emulsiyanı dializ borusundan çıxarın və istifadə olunana qədər 4°C-də soyuducuda saxlayın.
Dinamik işığın səpilməsi (DLS) Brookhaven 90Plus analizatoru ilə həyata keçirilib, lazer dalğa uzunluğu 659 nm, detektorun bucağı isə 90° olub.Məlumatları təhlil etmək üçün daxili hissəcik həlli proqramından (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) istifadə edin.Lateks süspansiyonu hissəciklərin sayı saniyədə təxminən 500 min sayı (kcps) olana qədər deionlaşdırılmış su ilə seyreltilir.Hissəcik ölçüsünün 125 ± 3 nm olduğu müəyyən edildi və bildirilmiş polidisperslik 0,289 ± 0,006 idi.
Faza analizi işığın səpilmə rejimində zeta potensialının ölçülmüş dəyərini əldə etmək üçün ZetaPlus zeta potensial analizatorundan (Brookhaven Instruments Corp.) istifadə edilmişdir.Nümunə 5 × 10-3 m NaCl məhluluna bir alikot lateks əlavə etməklə və təxminən 500 kcps hissəcik sayına nail olmaq üçün lateks süspansiyonunu yenidən seyreltməklə hazırlanmışdır.Beş təkrar ölçmə (hər biri 30 qaçışdan ibarətdir) yerinə yetirildi, nəticədə -55,1 ± 2,8 mV zeta potensial dəyəri əldə edildi, burada xəta beş təkrarın orta dəyərinin standart sapmasını təmsil edir.Bu ölçmələr hissəciklərin mənfi yüklü olduğunu və sabit asma əmələ gətirdiyini göstərir.DLS və zeta potensial məlumatları S2 və S3 dəstəkləyici məlumat cədvəllərində tapıla bilər.
Biz avadanlığı aşağıda təsvir olunduğu və Şəkil 1-də göstərildiyi kimi ASTM Beynəlxalq standartlarına uyğun olaraq qurmuşuq. Tək reaktiv Blaustein atomizasiya modulu (BLAM; CHTech) aerozol generatoru lateks topları olan aerozolların istehsalı üçün istifadə olunur.Filtrlənmiş hava axını (GE Healthcare Whatman 0,3 µm HEPA-CAP və 0,2 µm POLYCAP TF filtrləri vasitəsilə ardıcıl olaraq əldə edilir) 20 psi (6,9 kPa) təzyiqlə aerozol generatoruna daxil olur və 5 mq L-1-in bir hissəsini atomlaşdırır. suspenziya Maye şpris pompası (KD Scientific Model 100) vasitəsilə avadanlığın lateks topuna vurulur.Aerozollaşdırılmış yaş hissəciklər aerozol generatorundan çıxan hava axını boruşəkilli istilik dəyişdiricisindən keçirərək qurudulur.İstilik dəyişdiricisi 8 fut uzunluğunda qızdırıcı ilə sarılmış 5/8 düymlük paslanmayan polad borudan ibarətdir.Çıxış gücü 216 Vt (BriskHeat).Tənzimlənən kadra görə, qızdırıcının çıxışı cihazın maksimum dəyərinin 40% -ə (≈86 W) təyin edilir;bu, səthə quraşdırılmış termocüt (Taylor ABŞ) ölçməsi ilə müəyyən edilən 112 °C (standart kənarlaşma ≈1 °C) orta xarici divar temperaturu yaradır.Əlavə məlumatdakı Şəkil S4 qızdırıcının işini ümumiləşdirir.
Qurudulmuş atomlaşdırılmış hissəciklər daha sonra 28,3 L dəq-1 (yəni dəqiqədə 1 kub fut) ümumi hava axını sürətinə nail olmaq üçün daha böyük həcmdə süzülmüş hava ilə qarışdırılır.Bu dəyər sistemin aşağı axınından nümunə götürən lazer hissəcik analizatorunun dəqiq axın sürəti olduğu üçün seçilmişdir.Lateks hissəciklərini daşıyan hava axını iki eyni şaquli kameradan birinə (yəni hamar divarlı paslanmayan polad borular) göndərilir: maska materialı olmayan "nəzarət" kamerası və ya dairəvi kəsikli "nümunə" kamerası üçün ayrıla bilən Nümunə tutucu parça xaricinə daxil edilir.İki kameranın daxili diametri 73 mm-dir ki, bu da nümunə tutucunun daxili diametrinə uyğun gəlir.Nümunə saxlayıcı maska materialını möhkəm bağlamaq üçün yivli üzüklər və girintili boltlar istifadə edir, sonra çıxarıla bilən mötərizəni nümunə kamerasının boşluğuna daxil edin və rezin contalar və sıxaclar ilə cihazda möhkəm bağlayın (Şəkil S2, dəstək məlumatı).
Hava axını ilə təmasda olan parça nümunəsinin diametri 73 mm-dir (sahə = 41,9 sm2);sınaq zamanı nümunə kamerasında möhürlənir.“Nəzarət” və ya “nümunə” kamerasından çıxan hava axını lateks hissəciklərinin sayını və konsentrasiyasını ölçmək üçün lazer hissəcik analizatoruna (hissəcik ölçmə sistemi LASAIR III 110) ötürülür.Hissəcik analizatoru hissəciklərin konsentrasiyasının aşağı və yuxarı hədlərini, müvafiq olaraq kubfuta 2 × 10-4 və ≈34 hissəcik (hər kubfuta 7 və ≈950 000 hissəcik) təyin edir.Lateks hissəciklərinin konsentrasiyasının ölçülməsi üçün hissəcik konsentrasiyası aerozoldakı təkli lateks hissəciklərinin təxmini ölçüsünə uyğun gələn aşağı həddi və yuxarı həddi 0,10-0,15 µm olan "qutuda" bildirilir.Bununla belə, digər zibil ölçüləri istifadə edilə bilər və maksimum hissəcik ölçüsü 5 µm olan birdən çox qutu eyni vaxtda qiymətləndirilə bilər.
Avadanlığa həmçinin digər avadanlıqlar, məsələn, kameranın və hissəcik analizatorunun təmiz süzülmüş hava ilə yuyulması üçün avadanlıq, həmçinin zəruri klapanlar və alətlər daxildir (Şəkil 1).Tam boru kəmərləri və alətlər diaqramları dəstəkləyici məlumatın Şəkil S1 və Cədvəl S1-də göstərilmişdir.
Təcrübə zamanı lateks süspansiyonu aerozol generatoruna ≈60 ilə 100 µL dəq-1 arasında bir axın sürətində, sabit hissəcik çıxışını saxlamaq üçün vuruldu, hər kub santimetrə təxminən 14-25 hissəcik (hər kub santimetrə 400 000) 700 000 hissəcik).Ayaqları) ölçüsü 0,10-0,15 µm olan zibil qutusunda.Bu axın sürəti diapazonu aerozol generatorunun maye tələsi tərəfindən tutulan lateks süspansiyonunun miqdarının dəyişməsi ilə əlaqələndirilə bilən aerozol generatorunun aşağı axınında lateks hissəciklərinin konsentrasiyasında müşahidə edilən dəyişikliklərə görə tələb olunur.
Verilmiş parça nümunəsinin PFE-ni ölçmək üçün lateks hissəcik aerozolu əvvəlcə idarəetmə otağından keçir və sonra hissəcik analizatoruna yönəldilir.Sürətli ardıcıllıqla üç hissəciyin konsentrasiyasını ölçün, hər biri bir dəqiqə davam edir.Hissəcik analizatoru analiz zamanı hissəciklərin orta vaxt konsentrasiyasını, yəni nümunənin bir dəqiqəsində (28,3 L) hissəciklərin orta konsentrasiyasını bildirir.Sabit hissəciklərin sayını və qaz axını sürətini təyin etmək üçün bu ilkin ölçmələri apardıqdan sonra aerozol nümunə kamerasına köçürülür.Sistem tarazlığa çatdıqdan sonra (adətən 60-90 saniyə), sürətlə ardıcıl olaraq daha üç ardıcıl bir dəqiqəlik ölçmə aparılır.Bu nümunə ölçmələri parça nümunəsindən keçən hissəciklərin konsentrasiyasını əks etdirir.Sonradan, aerozol axınının yenidən nəzarət otağına bölünməsi ilə, bütün nümunənin qiymətləndirilməsi prosesi ərzində yuxarı axın hissəciklərinin konsentrasiyasının əhəmiyyətli dərəcədə dəyişmədiyini yoxlamaq üçün nəzarət otağından daha üç hissəcik konsentrasiyasının ölçülməsi aparıldı.İki kameranın konstruksiyası eyni olduğundan - nümunə kamerasının nümunə tutucunu yerləşdirə bilməsi istisna olmaqla - kamerada axın şəraiti eyni hesab edilə bilər, beləliklə nəzarət kamerasından və nümunə kamerasından çıxan qazda hissəciklərin konsentrasiyası müqayisə etmək olar.
Hissəcik analizatoru alətinin xidmət müddətini saxlamaq və hər sınaq arasında sistemdəki aerozol hissəciklərini çıxarmaq üçün hər ölçmədən sonra hissəcik analizatorunu təmizləmək üçün HEPA filtrli hava axınından istifadə edin və nümunələri dəyişdirməzdən əvvəl nümunə kamerasını təmizləyin.PFE cihazında havanın yuyulması sisteminin sxematik diaqramı üçün dəstək məlumatında Şəkil S1-ə baxın.
Bu hesablama bir material nümunəsi üçün tək “təkrarlanan” PFE ölçülməsini əks etdirir və ASTM F2299-da (Tənlik (2)) PFE hesablamasına ekvivalentdir.
§2.1-də qeyd olunan materiallar maska materialları kimi uyğunluğunu müəyyən etmək üçün §2.3-də təsvir edilmiş PFE avadanlığından istifadə edərək lateks aerozolları ilə sınaqdan keçirilmişdir.Şəkil 2 hissəcik konsentrasiyası analizatorundan alınan oxunuşları göstərir və sviter parçalarının və batting materiallarının PFE dəyərləri eyni vaxtda ölçülür.Cəmi iki material və altı təkrar üçün üç nümunə analizi aparıldı.Aydındır ki, üç oxunuşda (daha açıq rənglə kölgələnmiş) ilk oxunuş adətən digər iki oxunuşdan fərqlidir.Məsələn, birinci oxunuş Şəkil 2-də 12-15 üçlükdə digər iki oxunuşun orta göstəricisindən 5%-dən çox fərqlənir.Bu müşahidə hissəcik analizatorundan keçən aerozol tərkibli havanın balansı ilə bağlıdır.Materiallar və Metodlarda müzakirə edildiyi kimi, tarazlıq oxunuşları (ikinci və üçüncü nəzarət və nümunə oxunuşları) Şəkil 2-də müvafiq olaraq tünd mavi və qırmızı çalarlarda PFE-ni hesablamaq üçün istifadə edilmişdir.Ümumilikdə, üç təkrarın orta PFE dəyəri sviter parça üçün 78% ± 2% və pambıq parça üçün 74% ± 2% təşkil edir.
Sistemin işini müqayisə etmək üçün ASTM 2100 sertifikatlı tibbi maskalar (L2, L3) və NIOSH respiratorları (N95) də qiymətləndirilib.ASTM F2100 standartı səviyyə 2 və 3 səviyyə maskalarının 0,1 µm hissəciklərinin mikronaltı hissəcik filtrasiya effektivliyini müvafiq olaraq ≥ 95% və ≥ 98% olaraq təyin edir.[5] Eynilə, NIOSH sertifikatlı N95 respiratorları orta diametri 0,075 µm olan atomlaşdırılmış NaCl nanohissəcikləri üçün ≥95% filtrasiya effektivliyini göstərməlidir.[24] Renqasami və başqaları.Hesabatlara görə, oxşar N95 maskaları 99,84%-99,98% PFE dəyərini göstərir, [25] Zangmeister et al.Hesabatlara görə, onların N95-i 99,9%-dən çox minimum filtrasiya səmərəliliyi yaradır, [14] isə Joo et al.Hesabatlara görə, 3M N95 maskaları 99% PFE (300 nm hissəciklər), [16] və Hao et al.Məlumat verilmiş N95 PFE (300 nm hissəciklər) 94,4% təşkil edir.[17] Şakya və başqalarının etiraz etdiyi iki N95 maskası üçün.0,1 µm lateks topları ilə PFE təxminən 80% ilə 100% arasında azaldı.[19] Lu et al.N95 maskalarını qiymətləndirmək üçün eyni ölçülü lateks toplardan istifadə etməklə, orta PFE-nin 93,8% olduğu bildirilir.[20] Bu işdə təsvir edilən avadanlıqdan istifadə etməklə əldə edilən nəticələr N95 maskasının PFE-nin 99,2 ± 0,1% olduğunu göstərir ki, bu da əvvəlki tədqiqatların əksəriyyəti ilə yaxşı uyğunlaşır.
Cərrahi maskalar da bir sıra tədqiqatlarda sınaqdan keçirilib.Hao və başqalarının cərrahi maskaları.Drewnick et al.İstehsal olunan PFE təxminən 60%-dən demək olar ki, 100%-ə qədər dəyişir.[15] (Sonuncu maska sertifikatlaşdırılmış model ola bilər.) Bununla belə, Zangmeister et al.Hesabatlara görə, sınaqdan keçirilmiş iki cərrahi maskanın minimum filtrasiya effektivliyi yalnız 30%-dən bir qədər yüksəkdir, [14] bu işdə sınaqdan keçirilmiş cərrahi maskalardan xeyli aşağıdır.Eynilə, Joo və digərləri tərəfindən sınaqdan keçirilmiş "mavi cərrahi maska".PFE (300 nm hissəciklər) yalnız 22% olduğunu sübut edin.[16] Shakya və b.cərrahi maskaların PFE-nin (0,1 µm lateks hissəciklərindən istifadə etməklə) təxminən 60-80% azaldığını bildirdi.[19] Eyni ölçülü lateks topları istifadə edərək, Lu və digərlərinin cərrahi maskası orta hesabla 80,2% PFE nəticəsi verdi.[20] Müqayisə üçün L2 maskamızın PFE-si 94.2 ± 0.6%, L3 maskasının PFE isə 94.9 ± 0.3% təşkil edir.Bu PFE-lər ədəbiyyatda bir çox PFE-ləri üstələsə də, qeyd etməliyik ki, əvvəlki tədqiqatda qeyd olunan sertifikatlaşdırma səviyyəsi demək olar ki, yoxdur və bizim cərrahi maskalarımız səviyyə 2 və səviyyə 3 sertifikatı alıb.
Şəkil 2-dəki namizəd maska materiallarının təhlil edildiyi kimi, maskada uyğunluğunu müəyyən etmək və PFE cihazının işini nümayiş etdirmək üçün digər altı materialda üç sınaq aparıldı.Şəkil 3 bütün sınaqdan keçirilmiş materialların PFE dəyərlərini göstərir və onları sertifikatlaşdırılmış L3 və N95 maska materiallarının qiymətləndirilməsi nəticəsində əldə edilən PFE dəyərləri ilə müqayisə edir.Bu iş üçün seçilmiş 11 maska/namizəd maskası materialından, digər tədqiqatlar [8, 9, 15] və sənaye deskriptorları ilə uyğun gələn ≈10%-dən 100%-ə qədər dəyişən geniş spektrli PFE performansı aydın şəkildə görünə bilər. PFE və PFE arasında aydın əlaqə yoxdur.Məsələn, oxşar tərkibə malik materiallar (iki 100% pambıq nümunəsi və pambıq muslin) çox fərqli PFE dəyərləri nümayiş etdirir (müvafiq olaraq 14%, 54% və 13%).Lakin aşağı performans (məsələn, 100% pambıq A; PFE ≈ 14%), orta performans (məsələn, 70%/30% pambıq/polyester qarışığı; PFE ≈ 49%) və yüksək performans (məsələn, sviter Parça; PFE ≈ 78%) Parça bu işdə təsvir edilən PFE avadanlığından istifadə etməklə aydın şəkildə müəyyən edilə bilər.Xüsusilə sviter parçalar və pambıq çubuq materialları 70% - 80% arasında dəyişən PFE ilə çox yaxşı performans göstərdi.Bu cür yüksək performanslı materiallar, onların yüksək filtrasiya performansına kömək edən xüsusiyyətləri başa düşmək üçün daha ətraflı şəkildə müəyyən edilə və təhlil edilə bilər.Bununla belə, xatırlatmaq istəyirik ki, oxşar sənaye təsvirləri olan materialların (yəni pambıq materialları) PFE nəticələri çox fərqli olduğundan, bu məlumatlar hansı materialların parça maskaları üçün geniş şəkildə faydalı olduğunu göstərmir və biz xüsusiyyətlərinə dair nəticə çıxarmaq niyyətində deyilik- material kateqoriyaları.Performans əlaqəsi.Kalibrləməni nümayiş etdirmək üçün xüsusi nümunələr təqdim edirik, ölçmənin mümkün filtrasiya səmərəliliyinin bütün diapazonunu əhatə etdiyini göstəririk və ölçmə xətasının ölçüsünü veririk.
Biz bu PFE nəticələrini avadanlığımızın geniş ölçmə imkanlarına, aşağı xətaya malik olduğunu sübut etmək və ədəbiyyatda əldə edilən məlumatlarla müqayisə etmək üçün əldə etdik.Məsələn, Zangmeister et al.Bir neçə toxunmuş pambıq parçanın (məsələn, “Pambıq 1-11”) (bir düym üçün 89-dan 812 ipə qədər) PFE nəticələri bildirilir.11 materialdan 9-da “minimum filtrasiya səmərəliliyi” 0%-dən 25%-ə qədərdir;digər iki materialın PFE-si təxminən 32% -dir.[14] Eynilə, Konda et al.İki pambıq parçanın (80 və 600 TPI; 153 və 152 qm-2) PFE məlumatları bildirilir.PFE müvafiq olaraq 7%-dən 36%-ə və 65%-dən 85%-ə qədər dəyişir.Drewnick və digərlərinin tədqiqatında, bir qatlı pambıq parçalarda (yəni pambıq, pambıq trikotaj, moleton; 139–265 TPI; 80–140 qm–2) PFE materialının diapazonu təxminən 10% - 30% təşkil edir.Joo və başqalarının tədqiqatında onların 100% pambıq materialı 8% (300 nm hissəciklər) PFE-yə malikdir.Bagheri və başqaları.0,3 ilə 0,5 µm arasında olan polistirol lateks hissəciklərindən istifadə edilmişdir.Altı pambıq materialın PFE (120-200 TPI; 136-237 qm-2) 0%-dən 20%-ə qədər ölçüldü.[18] Buna görə də, bu materialların əksəriyyəti üç pambıq parçamızın (yəni Veratex Muslin CT, Parça Mağazası Pambıqları A və B) PFE nəticələri ilə yaxşı uyğunlaşır və onların orta filtrasiya səmərəliliyi müvafiq olaraq 13%, 14% təşkil edir.54%.Bu nəticələr pambıq materialları arasında böyük fərqlərin olduğunu və yüksək PFE-yə səbəb olan material xüsusiyyətlərinin (yəni Konda və digərlərinin 600 TPI pambığı; bizim pambıq B) zəif başa düşüldüyünü göstərir.
Bu müqayisələri apararkən etiraf edirik ki, ədəbiyyatda sınaqdan keçirilmiş materialları bu tədqiqatda sınaqdan keçirilmiş materiallarla eyni xüsusiyyətlərə (yəni, materialın tərkibi, toxuculuq və toxuculuq, TPI, çəki və s.) malik olduğunu tapmaq çətindir və ona görə də birbaşa müqayisə edilə bilməz.Bundan əlavə, müəlliflərin istifadə etdiyi alətlərdəki fərqlər və standartlaşdırmanın olmaması yaxşı müqayisələr aparmağı çətinləşdirir.Buna baxmayaraq, adi parçaların performans/performans əlaqəsinin yaxşı başa düşülmədiyi aydındır.Bu əlaqələri müəyyən etmək üçün materiallar standartlaşdırılmış, çevik və etibarlı avadanlıqla (məsələn, bu işdə təsvir olunan avadanlıq kimi) sınaqdan keçiriləcək.
Tək təkrar (0-4%) ilə üç nüsxədə təhlil edilən nümunələr arasında ümumi statistik xəta (0-5%) olsa da, bu işdə təklif olunan avadanlıq müxtəlif materialların PFE-nin sınaqdan keçirilməsi üçün effektiv vasitə olduğunu sübut etdi.Adi parçalardan sertifikatlı tibbi maskalara.Qeyd etmək lazımdır ki, Şəkil 3 üçün sınaqdan keçirilmiş 11 material arasında yayılma xətası σprop bir nümunənin PFE ölçmələri arasındakı standart kənarlaşmanı, yəni 11 materialdan 9-nun σsd-ni aşır;bu iki istisna çox yüksək PFE dəyərində baş verir (yəni L2 və L3 maskası).Rengasamy et al tərəfindən təqdim edilən nəticələrə baxmayaraq.Təkrarlanan nümunələr arasındakı fərqin kiçik olduğunu göstərərək (yəni, beş təkrar <0,29%), [25] onlar maska istehsalı üçün nəzərdə tutulmuş yüksək tanınmış filtrləmə xüsusiyyətlərinə malik materialları tədqiq etdilər: materialın özü daha vahid ola bilər və sınaq da Bu PFE diapazonunun sahəsi daha ardıcıl ola bilər.Ümumiyyətlə, avadanlıqlarımızdan istifadə etməklə əldə edilən nəticələr PFE məlumatlarına və digər tədqiqatçılar tərəfindən əldə edilmiş sertifikatlaşdırma standartlarına uyğundur.
PFE maskanın performansını ölçmək üçün vacib bir göstərici olsa da, bu nöqtədə oxuculara xatırlatmalıyıq ki, gələcək maska materiallarının hərtərəfli təhlili digər amilləri, yəni material keçiriciliyini (yəni təzyiq düşməsi və ya diferensial təzyiq testi vasitəsilə) nəzərə almalıdır. ).ASTM F2100 və F3502-də qaydalar var.Məqbul nəfəs alma qabiliyyəti istifadəçinin rahatlığı və nəfəs alma zamanı maskanın kənarının sızmasının qarşısını almaq üçün vacibdir.Bir çox ümumi materialların PFE və hava keçiriciliyi adətən tərs mütənasib olduğundan, maska materialının işini daha tam qiymətləndirmək üçün təzyiq düşməsinin ölçülməsi PFE ölçülməsi ilə birlikdə aparılmalıdır.
Biz tövsiyə edirik ki, ASTM F2299-a uyğun olaraq PFE avadanlığının qurulması qaydaları standartların davamlı təkmilləşdirilməsi, tədqiqat laboratoriyaları arasında müqayisə oluna bilən tədqiqat məlumatlarının yaradılması və aerozol filtrasiyasının təkmilləşdirilməsi üçün vacibdir.Yalnız bir cihazı (TSI 8130A) təyin edən və tədqiqatçıların açar təslim cihazları (məsələn, TSI sistemləri) almasını məhdudlaşdıran NIOSH (və ya F3502) standartına etibar edin.TSI 8130A kimi standartlaşdırılmış sistemlərə etibar cari standart sertifikatlaşdırma üçün vacibdir, lakin bu, tədqiqatın tərəqqisinə zidd olan maskaların, respiratorların və digər aerozol filtrasiya texnologiyalarının inkişafını məhdudlaşdırır.Qeyd etmək lazımdır ki, NIOSH standartı bu avadanlıq lazım olduqda gözlənilən sərt şəraitdə respiratorları sınaqdan keçirmək üçün bir üsul olaraq hazırlanmışdır, lakin bunun əksinə olaraq, cərrahi maskalar ASTM F2100/F2299 üsulları ilə sınaqdan keçirilir.İcma maskalarının forması və üslubu daha çox cərrahi maskalara bənzəyir, bu o demək deyil ki, onların N95 kimi mükəmməl filtrasiya effektivliyi var.Əgər cərrahi maskalar hələ də ASTM F2100/F2299-a uyğun olaraq qiymətləndirilirsə, adi parçalar ASTM F2100/F2299-a yaxın bir üsulla təhlil edilməlidir.Bundan əlavə, ASTM F2299 müxtəlif parametrlərdə (məsələn, filtrasiya səmərəliliyi tədqiqatlarında hava axını sürəti və səth sürəti kimi) əlavə çevikliyə imkan verir ki, bu da onu tədqiqat mühitində təxmini üstün standart edə bilər.
Göndərmə vaxtı: 30 avqust 2021-ci il