Sant Ekselans pou Ekipman Pwoteksyon ak Materyèl (CEPEM), 1280 Main St. W., Hamilton, ON, Kanada
Sèvi ak lyen ki anba a pou pataje vèsyon tèks konplè atik sa a ak zanmi w ak kòlèg ou yo.Aprann plis.
Ajans sante piblik yo rekòmande pou kominote yo sèvi ak mask pou diminye pwopagasyon maladi ayeryèn tankou COVID-19.Lè mask la aji kòm yon filtè wo-efikasite, gaye viris la ap redwi, kidonk li enpòtan pou evalye efikasite filtraj patikil (PFE) mask la.Sepandan, gwo pwi yo ak tan plon long ki asosye ak achte yon sistèm PFE en oswa anboche yon laboratwa akredite anpeche tès materyèl filtre yo.Gen klèman yon bezwen pou yon "pèsonalize" sistèm tès PFE;sepandan, diferan estanda ki preskri tès PFE nan mask (medikal) (pa egzanp, ASTM International, NIOSH) varye anpil nan klè pwotokòl yo ak direktiv yo.Isit la, devlopman yon sistèm PFE "entèn" ak metòd pou teste mask nan kontèks estanda aktyèl mask medikal yo dekri.Dapre estanda entènasyonal ASTM, sistèm nan sèvi ak esfè an latèks (0.1 µm gwosè nominal) ayewosòl epi sèvi ak yon analizeur patikil lazè pou mezire konsantrasyon patikil en ak en nan materyèl mask la.Fè mezi PFE sou plizyè twal komen ak mask medikal.Metòd ki dekri nan travay sa a satisfè estanda aktyèl yo nan tès PFE, pandan y ap bay fleksibilite pou adapte yo ak bezwen chanje ak kondisyon filtraj.
Ajans sante piblik yo rekòmande pou popilasyon jeneral la mete mask pou limite pwopagasyon COVID-19 ak lòt ti gout ak maladi aerosol.[1] Egzijans pou mete mask efikas nan redui transmisyon, epi [2] endike ke mask kominotè ki pa teste yo bay filtraj itil.An reyalite, etid modèl yo montre ke rediksyon nan transmisyon COVID-19 se prèske pwopòsyonèl ak pwodwi konbine efikasite mask ak to adopsyon, ak sa yo ak lòt mezi ki baze sou popilasyon yo gen yon efè sinèrji nan diminye entène lopital ak lanmò.[3]
Kantite mask medikal sètifye ak respiratè yo mande pou swen sante ak lòt travayè premye liy yo te ogmante dramatikman, sa ki te poze defi pou chèn fabrikasyon ak ekipman ki deja egziste yo, epi sa ki lakòz nouvo manifaktirè yo teste ak sètifye nouvo materyèl rapidman.Òganizasyon tankou ASTM Entènasyonal ak Enstiti Nasyonal pou Sekirite ak Sante nan Travay (NIOSH) te devlope metòd estanda pou teste mask medikal;sepandan, detay metòd sa yo varye anpil, epi chak òganizasyon te etabli pwòp estanda pèfòmans li yo.
Efikasite filtraj patikil (PFE) se karakteristik ki pi enpòtan nan yon mask paske li gen rapò ak kapasite li nan filtre ti patikil tankou ayewosòl.Mask medikal yo dwe satisfè objektif PFE espesifik[4-6] pou yo ka sètifye pa ajans regilasyon tankou ASTM International oswa NIOSH.Mask chirijikal yo sètifye pa ASTM, ak respiratè N95 yo sètifye pa NIOSH, men tou de mask yo dwe pase valè espesifik PFE koupe.Pou egzanp, mask N95 dwe reyalize 95% filtraj pou ayewosòl ki konpoze de patikil sèl ak yon dyamèt mwayèn konte 0.075 µm, pandan y ap ASTM 2100 L3 mask chirijikal dwe reyalize 98% filtraj pou aerosol ki konpoze de boul an latèks ak yon dyamèt mwayèn 0.1 µm Filtre. .
De premye opsyon yo chè (>$1,000 pou chak echantiyon tès, estime yo dwe > $150,000 pou ekipman espesifye), epi pandan pandemi COVID-19 la, gen reta akòz tan livrezon long ak pwoblèm ekipman.Pri segondè tès PFE ak dwa aksè limite-konbine avèk yon mank de gid aderan sou evalyasyon pèfòmans estanda-te mennen chèchè yo sèvi ak yon varyete de sistèm tès Customized, ki souvan baze sou youn oswa plis estanda pou mask medikal sètifye.
Ekipman tès materyèl mask espesyal yo jwenn nan literati ki deja egziste a anjeneral menm jan ak estanda NIOSH oswa ASTM F2100/F2299 mansyone anwo yo.Sepandan, chèchè yo gen opòtinite pou yo chwazi oswa chanje paramèt konsepsyon oswa opere selon preferans yo.Pou egzanp, chanjman nan vitès sifas echantiyon, pousantaj koule lè / aerosol, gwosè echantiyon (zòn), ak konpozisyon patikil aerosol yo te itilize.Anpil etid resan yo te itilize ekipman Customized pou evalye materyèl mask.Ekipman sa yo sèvi ak ayewosol klori sodyòm epi yo pre estanda NIOSH yo.Pou egzanp, Rogak et al.(2020), Zangmeister et al.(2020), Drunic et al.(2020) ak Joo et al.(2021) Tout ekipman konstwi pral pwodwi ayewosòl klori sodyòm (divès kalite gwosè), ki netralize pa chaj elektrik, dilye ak lè filtre epi voye nan echantiyon materyèl la, kote optik patikil sizer, patikil kondanse nan divès kalite Konbine mezi konsantrasyon patikil [9, 14-16] Konda et al.(2020) ak Hao et al.(2020) Yo te bati yon aparèy ki sanble, men netralizasyon chaj la pa te enkli.[8, 17] Nan etid sa yo, vitès lè a nan echantiyon an varye ant 1 ak 90 L min-1 (pafwa pou detekte efè koule/vitès);sepandan, vitès sifas la te ant 5.3 ak 25 cm s-1 ant.Gwosè echantiyon an sanble varye ant ≈3.4 ak 59 cm2.
Okontrè, gen kèk etid sou evalyasyon an nan materyèl mask nan ekipman lè l sèvi avèk ayewosòl an latèks, ki se tou pre ASTM F2100 / F2299 estanda.Pou egzanp, Bagheri et al.(2021), Shakya et al.(2016) ak Lu et al.(2020) Konstwi yon aparèy pou pwodwi ayewosòl an latèks polystyrène, ki te dilye epi voye bay echantiyon materyèl, kote yo te itilize analizè patikil divès kalite oswa analizeur gwosè patikil mobilite pou mezire konsantrasyon patikil.[18-20] Ak Lu et al.Yo te itilize yon netralizasyon chaj en nan dèlko aerosol yo, e otè de lòt etid yo pa t '.Pousantaj koule lè a nan echantiyon an tou chanje yon ti kras-men nan limit estanda F2299 la-soti nan ≈7.3 a 19 L min-1.Vitès sifas lè a etidye pa Bagheri et al.se 2 ak 10 cm s–1 (nan seri estanda a), respektivman.Ak Lu et al., ak Shakya et al.[18-20] Anplis de sa, otè a ak Shakya et al.teste esfè an latèks nan divès gwosè (sa vle di, an jeneral, 20 nm a 2500 nm).Ak Lu et al.Omwen nan kèk nan tès yo, yo itilize gwosè patikil espesifye 100 nm (0.1 µm).
Nan travay sa a, nou dekri defi nou fè fas nan kreye yon aparèy PFE ki konfòme ak estanda ASTM F2100/F2299 ki egziste deja otank posib.Pami prensipal estanda popilè yo (sa vle di NIOSH ak ASTM F2100/F2299), estanda ASTM bay pi gwo fleksibilite nan paramèt (tankou pousantaj koule lè) pou etidye pèfòmans filtraj ki ka afekte PFE nan mask ki pa medikal.Sepandan, jan nou demontre, fleksibilite sa a bay yon nivo konpleksite adisyonèl nan konsepsyon ekipman sa yo.
Pwodwi chimik yo te achte nan men Sigma-Aldrich epi yo te itilize jan yo ye.Se monomè styrene (≥99%) pirifye atravè yon kolòn vè ki gen yon retire inibitè alumina, ki fèt pou retire tert-butylcatechol.Dlo deyonize (≈0.037 µS cm–1) soti nan sistèm pou pirifye dlo Sartorius Arium.
100% koton plenn mare (Muslin CT) ak yon pwa nominal 147 gm-2 soti nan Veratex Lining Ltd, QC, ak melanj nan banbou / spandèks soti nan D. Zinman Textiles, QC.Lòt materyèl mask kandida yo soti nan détaillants twal lokal yo (Fabricland).Materyèl sa yo gen ladan de diferan 100% koton trikote twal (ak diferan simagri), yon sèl koton / spandèks twal knitted, de koton / Polyester twal trikote (yon "inivèsèl" ak yon "tissu chanday") ak Yon koton ki pa tise / polypropylène melanje materyèl baton koton.Tablo 1 montre yon rezime pwopriyete twal li te ye.Pou yo ka evalye nouvo ekipman an, yo te jwenn mask medikal sètifye nan lopital lokal yo, ki gen ladan ASTM 2100 Nivo 2 (L2) ak Nivo 3 (L3; Halyard) mask medikal sètifye ak respiratè N95 (3M).
Yo te koupe yon echantiyon sikilè apeprè 85 mm dyamèt nan chak materyèl yo dwe teste;pa gen okenn lòt modifikasyon yo te fè nan materyèl la (pa egzanp, lave).Sere bouk twal la nan detantè echantiyon aparèy PFE a pou fè tès la.Dyamèt aktyèl la nan echantiyon an an kontak ak koule lè a se 73 mm, ak materyèl ki rete yo te itilize pou byen ranje echantiyon an.Pou mask la reyini, bò ki manyen figi a se lwen aerosol nan materyèl la apwovizyone.
Sentèz monodispèse esfè an latèks anionik polystyrène pa polimerizasyon emulsyon.Dapre pwosedi ki dekri nan etid anvan an, reyaksyon an te pote soti nan yon mòd semi-pakèt nan grangou monomè.[21, 22] Ajoute dlo deyonize (160 mL) nan yon flacon anba wonn twa kou 250 mL epi mete l nan yon beny lwil oliv.Lè sa a, yo te pirye flakon la ak nitwojèn epi yo te ajoute monomè styrène san inibitè (2.1 mL) nan flakon la ki pirye, brase.Apre 10 minit nan 70 °C, ajoute sodyòm lauril sulfat (0.235 g) ki fonn nan dlo deyonize (8 mL).Apre yon lòt 5 minit, yo te ajoute persulfate potasyòm (0.5 g) ki fonn nan dlo deyonize (2 mL).Pandan 5 èdtan kap vini yo, sèvi ak yon ponp sereng pou enjekte styrene anplis san inhibiteur (20 mL) nan flakon la tou dousman nan yon vitès 66 µL min-1.Apre perfusion styrene la fini, reyaksyon an kontinye pou yon lòt 17 èdtan.Lè sa a, flacon a te louvri ak refwadi pou fini polymérisation a.Emulsyon an latèks polystyrène sentèz la te dyalize kont dlo deyonize nan yon tib dyaliz SnakeSkin (3500 Da pwa molekilè koupe) pandan senk jou, epi dlo deionize a te ranplase chak jou.Retire emulsyon an nan tib dyaliz la epi estoke li nan yon frijidè a 4 ° C jiskaske yo itilize.
Limyè gaye dinamik (DLS) te fèt ak analizeur Brookhaven 90Plus, longèdonn lazè a te 659 nm, ak ang detektè a te 90°.Sèvi ak lojisyèl solisyon patikil entegre (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) pou analize done yo.Sispansyon an latèks dilye ak dlo deyonize jiskaske konte patikil la se apeprè 500 mil konte pou chak segonn (kcps).Gwosè patikil la te detèmine yo dwe 125 ± 3 nm, ak polidispèsi a rapòte te 0.289 ± 0.006.
Yo te itilize yon analizeur ZetaPlus zeta potansyèl (Brookhaven Instruments Corp.) pou jwenn valè a mezire nan potansyèl zeta nan mòd nan faz analiz limyè gaye.Echantiyon an te prepare lè w ajoute yon aliquot an latèks nan yon solisyon NaCl 5 × 10-3m epi dilye sispansyon an latèks ankò pou reyalize yon konte patikil apeprè 500 kcps.Yo te fè senk mezi repete (yo chak ki gen 30 kouri), sa ki lakòz yon valè potansyèl zeta nan -55.1 ± 2.8 mV, kote erè a reprezante devyasyon estanda nan valè mwayèn senk repetisyon yo.Mezi sa yo endike ke patikil yo chaje negatif epi fòme yon sispansyon ki estab.DLS ak zeta potansyèl done yo ka jwenn nan tab enfòmasyon sipò S2 ak S3.
Nou bati ekipman an akò ak estanda ASTM Entènasyonal yo, jan sa dekri anba a epi yo montre nan Figi 1. Se yon sèl-jè Blaustein atomizasyon modil (BLAM; CHTech) dèlko ayewosòl yo itilize pou pwodwi ayewosòl ki gen boul an latèks.Kouran lè filtre a (jwenn atravè filtè GE Healthcare Whatman 0.3 µm HEPA-CAP ak 0.2 µm POLYCAP TF an seri) antre nan dèlko ayewosòl la nan yon presyon 20 psi (6.9 kPa) epi atomize yon pòsyon nan 5 mg L-1. sispansyon Yo enjekte likid la nan boul an latèks nan ekipman an atravè yon ponp sereng (KD Scientific Model 100).Patikil mouye aerosolize yo seche lè yo pase kouran lè a kite dèlko ayewosòl la atravè yon echanjeur chalè tubulaires.Echanjeur chalè a konsiste de yon tib asye pur 5/8" blese ak yon bobin chofaj 8 pye-long.Pwodiksyon an se 216 W (BriskHeat).Dapre kadran reglabl li yo, pwodiksyon aparèy chofaj la mete sou 40% valè maksimòm aparèy la (≈86 W);sa a pwodui yon tanperati mwayèn miray deyò 112 °C (devyasyon estanda ≈1 °C), ki detèmine pa yon mezi tèrmokapteur sifas-monte (Taylor USA).Figi S4 nan enfòmasyon sipò yo rezime pèfòmans aparèy chofaj la.
Lè sa a, patikil atomize sèk yo melanje ak yon pi gwo volim lè filtre pou reyalize yon to total de koule lè a 28.3 L min-1 (ki se, 1 pye kib pou chak minit).Valè sa a te chwazi paske li se to a koule egzat nan enstriman an analizeur patikil lazè echantiyon en nan sistèm nan.Se kouran lè a ki pote patikil an latèks yo voye nan youn nan de chanm vètikal ki idantik (sa vle di tib asye pur ak miray lis): yon chanm "kontwòl" san materyèl mask, oswa yon "echantiyon" sikilè-koupe chanm-itilize detachable detantè echantiyon an. se mete deyò twal la.Dyamèt enteryè de chanm yo se 73 mm, ki matche ak dyamèt enteryè detantè echantiyon an.Detantè echantiyon an sèvi ak bag rainure ak boulon ankastre pou byen sele materyèl mask la, ak Lè sa a, insert bracket la detachable nan espas sa a nan chanm echantiyon an, epi sele li byen sere nan aparèy la ak garnitur kawotchou ak kranpon (Figi S2, enfòmasyon sipò).
Dyamèt echantiyon twal la an kontak ak koule lè a se 73 mm (zòn = 41.9 cm2);li sele nan chanm echantiyon an pandan tès la.Airflow kite "kontwòl" oswa "echantiyon" chanm lan transfere nan yon analizeur patikil lazè (sistèm mezi patikil LASAIR III 110) pou mezire kantite ak konsantrasyon patikil an latèks.Analizè patikil la presize limit pi ba ak anwo nan konsantrasyon patikil, respektivman 2 × 10-4 ak ≈34 patikil pou chak pye kib (7 ak ≈950 000 patikil pou chak pye kib).Pou mezi konsantrasyon patikil an latèks, yo rapòte konsantrasyon patikil la nan yon "bwat" ak yon limit pi ba ak yon limit siperyè 0.10-0.15 µm, ki koresponn ak gwosè apwoksimatif patikil an latèks singlet nan aerosol la.Sepandan, lòt gwosè bin yo ka itilize, epi plizyè bin ka evalye an menm tan an, ak yon gwosè patikil maksimòm 5 µm.
Ekipman an gen ladan tou lòt ekipman, tankou ekipman pou flòch chanm lan ak analizeur patikil ak lè pwòp filtre, osi byen ke tiyo ak enstriman ki nesesè yo (Figi 1).Dyagram yo konplè sou tiyo ak enstriman yo montre nan Figi S1 ak Tablo S1 nan enfòmasyon sipò yo.
Pandan eksperyans la, yo te enjekte sispansyon an latèks nan dèlko ayewosòl la nan yon pousantaj koule ≈60 a 100 µL min-1 pou kenbe yon pwodiksyon patikil ki estab, apeprè 14-25 patikil pou chak santimèt kib (400 000-pa santimèt kib) 700 000 patikil).Pye) nan yon bwat ki gen yon gwosè 0.10-0.15 µm.Ranje pousantaj koule sa a obligatwa akòz chanjman yo obsève nan konsantrasyon patikil an latèks en nan dèlko ayewosòl la, ki ka atribiye a chanjman nan kantite sispansyon an latèks kaptire nan pèlen likid dèlko ayewosòl la.
Yo nan lòd yo mezire PFE a nan yon echantiyon twal bay, ayewosòl la patikil an latèks premye transfere nan chanm nan kontwòl ak Lè sa a, dirije nan analizè a patikil.Kontinyèlman mezire konsantrasyon twa patikil nan siksesyon rapid, chak ki dire yon minit.Analyseur patikil la rapòte konsantrasyon an mwayèn tan nan patikil pandan analiz la, se sa ki, konsantrasyon an mwayèn nan patikil nan yon minit (28.3 L) nan echantiyon an.Apre w fin pran mezi debaz sa yo pou etabli yon konte patikil ki estab ak to koule gaz, aerosol la transfere nan chanm echantiyon an.Yon fwa sistèm nan rive nan ekilib (anjeneral 60-90 segonn), yon lòt twa mezi youn minit youn apre lòt yo pran an siksesyon rapid.Mezi echantiyon sa yo reprezante konsantrasyon patikil ki pase nan echantiyon twal la.Imedyatman, lè yo divize koule ayewosòl la tounen nan sal kontwòl la, yo te pran yon lòt twa mezi konsantrasyon patikil nan sal kontwòl la pou verifye ke konsantrasyon patikil en a pa t chanje anpil pandan tout pwosesis evalyasyon echantiyon an.Depi konsepsyon de chanm yo se menm bagay la - eksepte ke chanm echantiyon an ka akomode detantè echantiyon an - kondisyon yo koule nan chanm lan ka konsidere menm bagay la, kidonk konsantrasyon nan patikil nan gaz la kite chanm kontwòl la ak chanm echantiyon an. ka konpare.
Yo nan lòd yo kenbe lavi a nan enstriman an analizeur patikil epi retire patikil ayewosòl yo nan sistèm nan ant chak tès, sèvi ak yon jè lè filtre HEPA pou netwaye analizè patikil la apre chak mezi, epi netwaye chanm echantiyon an anvan chanje echantiyon yo.Tanpri, al gade nan figi S1 nan enfòmasyon sipò pou yon dyagram chema nan sistèm nan flòch lè sou aparèy PFE la.
Kalkil sa a reprezante yon sèl mezi PFE "repete" pou yon echantiyon materyèl sèl epi li ekivalan a kalkil PFE nan ASTM F2299 (Ekwasyon (2)).
Materyèl ki dekri nan §2.1 yo te defye ak ayewosòl an latèks lè l sèvi avèk ekipman PFE ki dekri nan §2.3 pou detèmine konvnab yo kòm materyèl mask.Figi 2 montre lekti yo jwenn nan analizè konsantrasyon patikil la, ak valè PFE nan twal chanday ak materyèl baton yo mezire an menm tan an.Twa analiz echantiyon yo te fèt pou yon total de de materyèl ak sis repetisyon.Li evidan, premye lekti a nan yon seri twa lekti (lonbraj ak yon koulè pi lejè) anjeneral diferan de lòt de lekti yo.Pou egzanp, premye lekti a diferan de mwayèn de lòt lekti yo nan 12-15 trip yo nan Figi 2 pa plis pase 5%.Obsèvasyon sa a gen rapò ak balans lè ki gen aerosol k ap koule nan analizè patikil la.Kòm diskite nan Materyèl ak Metòd, lekti ekilib yo (dezyèm ak twazyèm kontwòl ak echantiyon lekti) yo te itilize pou kalkile PFE a nan tout koulè ble nwa ak wouj nan Figi 2, respektivman.An jeneral, valè mwayèn PFE twa replike yo se 78% ± 2% pou twal chanday ak 74% ± 2% pou materyèl baton koton.
Pou evalye pèfòmans sistèm lan, yo te evalye mask medikal ki sètifye ASTM 2100 (L2, L3) ak respiratè NIOSH (N95).Estanda ASTM F2100 la fikse efikasite filtraj patikil sub-micron nan 0.1 µm patikil nan nivo 2 ak nivo 3 mask yo dwe ≥ 95% ak ≥ 98%, respektivman.[5] Menm jan an tou, respiratè N95 sètifye NIOSH dwe montre yon efikasite filtraj ≥95% pou nanopartikil NaCl atomize ak yon dyamèt mwayèn 0.075 µm.[24] Rengasamy et al.Selon rapò, menm jan mask N95 montre yon valè PFE de 99.84%-99.98%, [25] Zangmeister et al.Selon rapò, N95 yo pwodui yon efikasite filtraj minimòm ki pi gran pase 99.9%, [14] pandan Joo et al.Selon rapò, 3M N95 mask te pwodwi 99% PFE (300 nm patikil), [16] ak Hao et al.N95 PFE rapòte (300 nm patikil) se 94.4%.[17] Pou de mask N95 yo defye pa Shakya et al.ak boul an latèks 0.1 µm, PFE a tonbe apeprè ant 80% ak 100%.[19] Lè Lu et al.Sèvi ak boul an latèks ki gen menm gwosè pou evalye mask N95 yo, yo rapòte PFE an mwayèn 93.8%.[20] Rezilta yo jwenn lè l sèvi avèk ekipman ki dekri nan travay sa a montre ke PFE mask N95 la se 99.2 ± 0.1%, ki an bon akò ak pifò etid anvan yo.
Mask chirijikal yo te teste tou nan plizyè etid.Mask chirijikal Hao et al.te montre yon PFE (300 nm patikil) nan 73.4%, [17] pandan twa mask chirijikal yo teste pa Drewnick et al.PFE pwodui varye ant apeprè 60% ak prèske 100%.[15] (Dènye mask la ka yon modèl sètifye.) Sepandan, Zangmeister et al.Selon rapò, efikasite filtraj minimòm de mask chirijikal yo teste se sèlman yon ti kras pi wo pase 30%, [14] byen lwen pi ba pase mask chirijikal yo teste nan etid sa a.Menm jan an tou, "ble chirijikal mask la" teste pa Joo et al.Pwouve ke PFE (300 nm patikil) se sèlman 22%.[16] Shakya et al.rapòte ke PFE nan mask chirijikal (lè l sèvi avèk patikil an latèks 0.1 µm) diminye apeprè pa 60-80%.[19] Sèvi ak boul an latèks ki gen menm gwosè a, mask chirijikal Lu et al. te pwodwi yon rezilta PFE mwayèn nan 80.2%.[20] An konparezon, PFE mask L2 nou an se 94.2 ± 0.6%, ak PFE mask L3 se 94.9 ± 0.3%.Malgre ke PFE sa yo depase anpil PFE nan literati a, nou dwe sonje ke prèske pa gen okenn nivo sètifikasyon mansyone nan rechèch anvan an, ak mask chirijikal nou yo te jwenn sètifikasyon nivo 2 ak nivo 3.
Nan menm fason an ke materyèl mask kandida yo nan Figi 2 yo te analize, yo te fè twa tès sou lòt sis materyèl yo detèmine konvnab yo nan mask la ak demontre operasyon an nan aparèy PFE la.Figi 3 trase valè PFE tout materyèl teste yo epi konpare yo ak valè PFE yo jwenn nan evalye materyèl sètifye L3 ak N95 mask.Soti nan 11 mask / materyèl mask kandida yo chwazi pou travay sa a, yon pakèt pèfòmans PFE ka byen klè wè, sòti nan ≈10% jiska fèmen nan 100%, ki konsistan avèk lòt etid, [8, 9, 15] ak deskriptè endistri yo. Pa gen okenn relasyon klè ant PFE ak PFE.Pou egzanp, materyèl ki gen konpozisyon menm jan an (de echantiyon 100% koton ak muselin koton) montre valè PFE trè diferan (14%, 54%, ak 13%, respektivman).Men, li esansyèl ke pèfòmans ki ba (pa egzanp, 100% koton A; PFE ≈ 14%), pèfòmans mwayen (pa egzanp, 70%/30% koton / melanj Polyester; PFE ≈ 49%) ak pèfòmans segondè (pa egzanp, Chanday twal; PFE ≈ 78%) Ou ka idantifye twal la byen klè lè l sèvi avèk ekipman PFE ki dekri nan travay sa a.Espesyalman twal chanday ak materyèl baton koton fè trè byen, ak PFE ki sòti nan 70% a 80%.Materyèl segondè-pèfòmans sa yo ka idantifye ak analize an plis detay pou konprann karakteristik ki kontribye nan pèfòmans segondè filtraj yo.Sepandan, nou vle fè sonje ke paske rezilta PFE yo nan materyèl ki gen deskripsyon endistri menm jan an (sa vle di materyèl koton) yo trè diferan, done sa yo pa endike ki materyèl yo lajman itil pou mask twal, epi nou pa gen entansyon dedwi pwopriyete yo- kategori materyèl.Relasyon pèfòmans lan.Nou bay egzanp espesifik pou demontre kalibrasyon, montre ke mezi a kouvri tout seri efikasite filtraj posib, epi bay gwosè erè mezi a.
Nou jwenn rezilta PFE sa yo pou pwouve ke ekipman nou an gen yon pakèt kapasite mezi, erè ki ba, epi konpare ak done yo jwenn nan literati a.Pou egzanp, Zangmeister et al.Yo rapòte rezilta PFE plizyè twal koton trikote (egzanp "Koton 1-11") (89 a 812 fil pou chak pous).Nan 9 nan 11 materyèl yo, "minimòm efikasite filtraj" varye ant 0% ak 25%;PFE nan de lòt materyèl yo se sou 32%.[14] Menm jan an tou, Konda et al.Done PFE de twal koton (80 ak 600 TPI; 153 ak 152 gm-2) yo rapòte.PFE a varye ant 7% a 36% ak 65% a 85%, respektivman.Nan etid Drewnick et al., nan twal koton yon sèl-kouch (sa vle di koton, koton brode, moleton; 139-265 TPI; 80-140 gm-2), seri a nan materyèl PFE se apeprè 10% a 30%.Nan etid Joo et al., materyèl 100% koton yo gen yon PFE nan 8% (300 nm patikil).Bagheri et al.itilize patikil an latèks polystyrène nan 0.3 a 0.5 µm.PFE a nan sis materyèl koton (120-200 TPI; 136-237 gm-2) te mezire, sòti nan 0% a 20%.[18] Se poutèt sa, pi fò nan materyèl sa yo an bon akò ak rezilta yo PFE nan twa twal koton nou yo (sa vle di Veratex Muslin CT, twal Store Cottons A ak B), ak efikasite filtraj mwayèn yo se 13%, 14% ak respektivman.54%.Rezilta sa yo endike ke gen gwo diferans ant materyèl koton ak pwopriyete materyèl ki mennen nan gwo PFE (sa vle di koton 600 TPI Konda et al.; koton B nou an) yo mal konprann.
Lè nou fè konparezon sa yo, nou admèt ke li difisil pou jwenn materyèl teste nan literati a ki gen menm karakteristik yo (sa vle di, konpozisyon materyèl, resi ak trikote, TPI, pwa, elatriye) ak materyèl yo teste nan etid sa a, ak Se poutèt sa pa ka konpare dirèkteman.Anplis de sa, diferans ki genyen nan enstriman otè yo itilize ak mank de normalisation fè li difisil pou fè bon konparezon.Men, li klè ke relasyon pèfòmans / pèfòmans nan twal òdinè pa byen konprann.Materyèl yo pral teste plis ak ekipman estanda, fleksib ak serye (tankou ekipman ki dekri nan travay sa a) pou detèmine relasyon sa yo.
Malgre ke gen yon erè total estatistik (0-5%) ant yon sèl replike (0-4%) ak echantiyon yo analize an triple, ekipman yo pwopoze nan travay sa a pwouve yo dwe yon zouti efikas pou teste PFE nan divès kalite materyèl.Tissus òdinè pou sètifye mas medikal.Li se vo anyen ke nan mitan 11 materyèl yo teste pou Figi 3, erè pwopagasyon σprop depase devyasyon estanda ant mezi PFE nan yon sèl echantiyon, se sa ki, σsd nan 9 soti nan 11 materyèl;de eksepsyon sa yo rive nan valè PFE trè wo (sa vle di L2 ak L3 mask).Malgre ke rezilta yo prezante pa Rengasamy et al.Ki montre ke diferans ki genyen ant echantiyon repete se ti (sa vle di, senk repetisyon <0.29%), [25] yo etidye materyèl ki gen gwo pwopriyete filtraj li te ye ki fèt espesyalman pou fabrikasyon mask: materyèl nan tèt li ka pi inifòm, ak tès la se tou Sa a zòn nan seri PFE a ka pi konsistan.An jeneral, rezilta yo jwenn lè l sèvi avèk ekipman nou an yo konsistan avèk done PFE ak estanda sètifikasyon lòt chèchè yo jwenn.
Malgre ke PFE se yon endikatè enpòtan pou mezire pèfòmans yon mask, nan pwen sa a nou dwe raple lektè yo ke yon analiz konplè sou materyèl mask nan lavni dwe konsidere lòt faktè, se sa ki, pèmeyabilite materyèl (ki se, nan gout presyon oswa tès presyon diferans. ).Gen règleman nan ASTM F2100 ak F3502.Respirabilite akseptab esansyèl pou konfò moun ki mete a epi anpeche flit nan kwen mask la pandan respire.Depi PFE a ak pèmeyabilite lè a nan anpil materyèl komen yo anjeneral envès pwopòsyonèl, mezi presyon gout yo ta dwe fèt ansanm ak mezi PFE a pi byen evalye pèfòmans nan materyèl la mask.
Nou rekòmande ke direktiv pou konstwi ekipman PFE an akò ak ASTM F2299 esansyèl pou amelyorasyon kontinyèl nan estanda, jenerasyon done rechèch ki ka konpare ant laboratwa rechèch, ak amelyorasyon nan filtraj aerosol.Se sèlman konte sou estanda NIOSH (oswa F3502), ki espesifye yon sèl aparèy (TSI 8130A) epi mete restriksyon sou chèchè yo soti nan achte aparèy en (pa egzanp, sistèm TSI).Depandans sou sistèm ofisyèl tankou TSI 8130A enpòtan pou sètifikasyon estanda aktyèl la, men li limite devlopman nan mask, respiratè, ak lòt teknoloji filtraj ayewosòl ki kontre ak pwogrè rechèch.Li enpòtan pou remake ke estanda NIOSH yo te devlope kòm yon metòd pou teste respiratè nan kondisyon difisil yo espere lè ekipman sa a nesesè, men kontrèman, mask chirijikal yo teste pa metòd ASTM F2100/F2299.Fòm ak style mask kominotè yo plis tankou mask chirijikal, ki pa vle di ke yo gen ekselan pèfòmans filtraj efikasite tankou N95.Si yo toujou evalye mask chirijikal an akò ak ASTM F2100/F2299, yo ta dwe analize twal òdinè lè l sèvi avèk yon metòd ki pi pre ASTM F2100/F2299.Anplis de sa, ASTM F2299 pèmèt pou plis fleksibilite nan diferan paramèt (tankou vitès koule lè ak vitès sifas nan etid efikasite filtraj), ki ka fè li yon estanda apwoksimatif siperyè nan yon anviwònman rechèch.
Tan pòs: Out-30-2021