Хамгаалалтын хэрэгсэл, материалын шилдэг төв (CEPEM), 1280 Main St. W., Hamilton, ON, Canada
Доорх холбоосыг ашиглан энэ нийтлэлийн бүрэн текстийг найз нөхөд, хамтран ажиллагсадтайгаа хуваалцаарай.илүү их судла.
Нийгмийн эрүүл мэндийн байгууллагууд COVID-19 зэрэг агаараар дамждаг өвчний тархалтыг бууруулахын тулд амны хаалт хэрэглэхийг зөвлөж байна.Маск нь өндөр үр ашигтай шүүлтүүрийн үүрэг гүйцэтгэх үед вирусын тархалт буурах тул маскны тоосонцор шүүлтүүрийн үр ашгийг (PFE) үнэлэх нь чухал юм.Гэсэн хэдий ч түлхүүр гардуулах PFE системийг худалдан авах эсвэл итгэмжлэгдсэн лаборатори хөлслөхтэй холбоотой өндөр зардал, урт хугацаа нь шүүлтүүрийн материалыг туршихад саад болж байна."Тохируулсан" PFE тестийн систем хэрэгтэй байгаа нь тодорхой;Гэсэн хэдий ч (эмнэлгийн) маскуудад PFE тест хийхийг заасан янз бүрийн стандартууд (жишээлбэл, ASTM International, NIOSH) нь протокол, удирдамжийн тодорхой байдлын хувьд ихээхэн ялгаатай байдаг.Энд "дотоод" PFE системийг хөгжүүлэх, эмнэлгийн маскны одоогийн стандартын хүрээнд маск турших аргыг тайлбарласан болно.ASTM олон улсын стандартын дагуу уг систем нь латекс бөмбөрцөг (0.1 μм нэрлэсэн хэмжээтэй) аэрозолыг ашигладаг бөгөөд маскны материалын дээд болон доод урсгалын хэсгүүдийн концентрацийг лазерийн бөөмийн анализатор ашиглан хэмждэг.Төрөл бүрийн нийтлэг даавуу, эмнэлгийн маск дээр PFE хэмжилт хийнэ.Энэхүү ажилд тайлбарласан арга нь PFE туршилтын одоогийн стандартад нийцсэн бөгөөд өөрчлөгдөж буй хэрэгцээ, шүүлтүүрийн нөхцөлд дасан зохицох уян хатан байдлыг хангадаг.
Нийгмийн эрүүл мэндийн байгууллагууд COVID-19 болон бусад дусал болон аэрозолоор дамжих өвчний тархалтыг хязгаарлахын тулд нийт хүн амд амны хаалт зүүхийг зөвлөж байна.[1] Амны хаалт зүүх шаардлага нь халдварыг бууруулахад үр дүнтэй бөгөөд [2] туршилтгүй олон нийтийн маск нь ашигтай шүүлтүүрээр хангадаг болохыг харуулж байна.Үнэн хэрэгтээ, загварчлалын судалгаагаар COVID-19-ийн халдварын бууралт нь маскны үр нөлөө, үрчлэлтийн түвшин зэрэг хосолсон бүтээгдэхүүнтэй бараг пропорциональ байгааг харуулсан бөгөөд эдгээр болон хүн амд суурилсан бусад арга хэмжээ нь эмнэлэгт хэвтэх, нас баралтыг бууруулахад синергетик нөлөө үзүүлдэг.[3]
Эрүүл мэндийн болон бусад фронтын ажилчдад шаардагдах баталгаажсан эмнэлгийн маск, амьсгалын аппаратын тоо эрс нэмэгдэж, одоо байгаа үйлдвэрлэл, нийлүүлэлтийн сүлжээнд хүндрэл учруулж, шинэ үйлдвэрлэгчид шинэ материалыг хурдан туршиж, баталгаажуулахад хүргэж байна.ASTM International болон Хөдөлмөрийн аюулгүй байдал, эрүүл мэндийн үндэсний хүрээлэн (NIOSH) зэрэг байгууллагууд эмнэлгийн маск турших стандартчилсан аргыг боловсруулсан;гэхдээ эдгээр аргуудын нарийвчилсан мэдээлэл нь харилцан адилгүй бөгөөд байгууллага бүр өөрийн гүйцэтгэлийн стандартыг тогтоосон байдаг.
Тоосонцрын шүүлтүүрийн үр ашиг (PFE) нь аэрозоль гэх мэт жижиг хэсгүүдийг шүүх чадвартай холбоотой тул маскны хамгийн чухал шинж чанар юм.Эмнэлгийн маск нь ASTM International эсвэл NIOSH зэрэг зохицуулалтын байгууллагуудаас баталгаажуулахын тулд PFE-ийн тодорхой зорилтуудыг хангасан байх ёстой[4-6].Мэс заслын маскууд нь ASTM, N95 амьсгалын аппаратууд нь NIOSH-ээр баталгаажсан боловч хоёр маск нь тодорхой PFE хязгаарын утгыг давах ёстой.Жишээлбэл, N95 маск нь дунджаар 0.075 микрон диаметртэй давсны хэсгүүдээс бүрдэх аэрозолын шүүлтүүрийг 95%, харин ASTM 2100 L3 мэс заслын маск нь 0.1 мкм диаметртэй латекс бөмбөлгүүдээс бүрдсэн аэрозолыг 98% шүүлтүүрт хүргэх ёстой. .
Эхний хоёр сонголт нь үнэтэй байдаг (шинжилгээний дээж тутамд 1000 доллар, тодорхой тоног төхөөрөмжид 150,000 доллар гэж тооцоолсон) бөгөөд COVID-19 тахлын үед хүргэх хугацаа, нийлүүлэлтийн асуудлаас болж саатал гардаг.PFE-ийн туршилтын өндөр өртөг, нэвтрэх эрх нь хязгаарлагдмал байгаа нь стандартчилагдсан гүйцэтгэлийн үнэлгээний талаархи уялдаа холбоотой удирдамж дутмаг байгаа нь судлаачдыг ихэвчлэн баталгаажсан эмнэлгийн маскны нэг буюу хэд хэдэн стандартад үндэслэсэн янз бүрийн тохируулсан туршилтын системийг ашиглахад хүргэсэн.
Одоо байгаа ном зохиолоос олдсон маскны материалын туршилтын тусгай төхөөрөмж нь ихэвчлэн дээр дурдсан NIOSH эсвэл ASTM F2100/F2299 стандартуудтай төстэй байдаг.Гэсэн хэдий ч судлаачид өөрсдийн хүсэл сонирхолд нийцүүлэн дизайн эсвэл үйл ажиллагааны параметрүүдийг сонгох, өөрчлөх боломжтой байдаг.Жишээлбэл, дээжийн гадаргуугийн хурд, агаар/аэрозолийн урсгалын хурд, дээжийн хэмжээ (талбай), аэрозолийн ширхэгийн найрлага дахь өөрчлөлтийг ашигласан.Сүүлийн үеийн олон судалгаагаар маскны материалыг үнэлэхийн тулд захиалгат төхөөрөмж ашигласан.Эдгээр төхөөрөмж нь натрийн хлоридын аэрозолыг ашигладаг бөгөөд NIOSH стандартад ойр байдаг.Жишээлбэл, Рогак нар.(2020), Zangmeister нар.(2020), Drunic нар.(2020) болон Joo et al.(2021) Баригдсан бүх тоног төхөөрөмж нь натрийн хлоридын аэрозол (янз бүрийн хэмжээтэй) үйлдвэрлэж, цахилгаан цэнэгээр саармагжуулж, шүүсэн агаараар шингэлж, материалын дээж рүү илгээж, оптик тоосонцор хэмжигч, конденсацласан хэсгүүдийг төрөл бүрийн хосолсон бөөмийн концентрацийг хэмждэг [9, 14-16] Конда нар.(2020) болон Хао нар.(2020) Үүнтэй төстэй төхөөрөмжийг бүтээсэн боловч цэнэгийг саармагжуулагчийг оруулаагүй болно.[8, 17] Эдгээр судалгаанд дээж дэх агаарын хурд 1-ээс 90 л мин-1 хооронд хэлбэлздэг (заримдаа урсгал/хурдны нөлөөг илрүүлэх);гэхдээ гадаргуугийн хурд нь 5.3-аас 25 см с-1 хооронд байв.Түүврийн хэмжээ ≈3.4 болон 59 см2 хооронд хэлбэлзэж байх шиг байна.
Харин ч эсрэгээрээ ASTM F2100/F2299 стандарттай ойролцоо латекс аэрозоль ашиглан маскны материалыг үнэлэх судалгаа цөөхөн байдаг.Жишээлбэл, Bagheri et al.(2021), Шакяа нар.(2016) болон Лу нар.(2020) Полистирол латекс аэрозол үйлдвэрлэх төхөөрөмжийг бүтээж, шингэлж, материалын дээж рүү илгээсэн бөгөөд бөөмийн концентрацийг хэмжихийн тулд төрөл бүрийн бөөмийн анализатор эсвэл сканнердах хөдөлгөөнт тоосонцорыг ашигласан.[18-20] Мөн Лу нар.Цэнэг саармагжуулагчийг аэрозолийн генераторын доод урсгалд ашигласан бөгөөд бусад хоёр судалгааны зохиогчид ашиглаагүй байна.Дээж дэх агаарын урсгалын хурд бага зэрэг өөрчлөгдсөн боловч F2299 стандартын хүрээнд ≈7.3-аас 19 л мин-1 хүртэл өөрчлөгдсөн.Багери нар судалсан агаарын гадаргуугийн хурд.2 ба 10 см с–1 (стандарт хязгаарт) тус тус байна.Лу нар, Шакяа нар.[18-20] Үүнээс гадна зохиогч болон Шакяа нар.янз бүрийн хэмжээтэй латекс бөмбөрцөгийг туршсан (өөрөөр хэлбэл, 20 нм-ээс 2500 нм).Мөн Лу нар.Наад зах нь зарим туршилтууддаа тэд заасан 100 нм (0.1 микрон) ширхэгийн хэмжээг ашигладаг.
Энэ ажилд бид одоо байгаа ASTM F2100/F2299 стандартад аль болох нийцсэн PFE төхөөрөмжийг бий болгоход тулгарч буй бэрхшээлүүдийг тайлбарласан.Гол түгээмэл стандартуудын дунд (NIOSH ба ASTM F2100/F2299) ASTM стандарт нь эмнэлгийн бус маск дахь PFE-д нөлөөлж болох шүүлтүүрийн гүйцэтгэлийг судлах параметрүүдэд (агаарын урсгалын хурд гэх мэт) илүү уян хатан байдлыг хангадаг.Гэсэн хэдий ч бидний харуулсанчлан энэхүү уян хатан байдал нь ийм тоног төхөөрөмжийг зохион бүтээхэд нэмэлт төвөгтэй байдлыг бий болгодог.
Химийн бодисуудыг Sigma-Oldrich-ээс худалдаж аваад байгаагаар нь ашигласан.Стирол мономерыг (≥99%) хөнгөн цагааны ислийг дарангуйлагч арилгагч агуулсан шилэн баганаар цэвэршүүлдэг бөгөөд энэ нь терт-бутилкатехолыг зайлуулах зориулалттай.Ионгүйжүүлсэн ус (≈0.037 μS см–1) нь Sartorius Arium ус цэвэршүүлэх системээс гардаг.
147 грм-2 нэрлэсэн жинтэй 100% хөвөн даавуун даавууг (Muslin CT) Veratex Lining Ltd., QC, хулс/спандекс хольцыг D. Zinman Textiles, QC үйлдвэрлэдэг.Бусад нэр дэвшигч маскын материалыг орон нутгийн даавууны жижиглэн худалдаачдаас (Fabricland) авдаг.Эдгээр материалд хоёр өөр 100% хөвөн нэхмэл даавуу (өөр өөр хэвлэмэл), нэг хөвөн/спандекс сүлжмэл даавуу, хоёр хөвөн/полиэфир сүлжмэл даавуу (нэг нь "универсал" ба нэг "цамц даавуу") болон нэхмэл бус хөвөн/полипропилен холимог орно. хөвөн цохиурын материал.Хүснэгт 1-д мэдэгдэж буй даавууны шинж чанаруудын хураангуйг харуулав.Шинэ тоног төхөөрөмжийг жишиг болгохын тулд орон нутгийн эмнэлгүүдээс ASTM 2100 2-р түвшний (L2) ба 3-р түвшний (L3; Halyard) гэрчилгээтэй эмнэлгийн маск, N95 амьсгалын аппарат (3M) зэрэг гэрчилгээтэй эмнэлгийн маскуудыг авсан.
Туршилт хийх материал бүрээс ойролцоогоор 85 мм диаметртэй дугуй дээжийг таслав;материалд нэмэлт өөрчлөлт оруулаагүй (жишээлбэл, угаах).Туршилтанд зориулж PFE төхөөрөмжийн дээж эзэмшигчид даавууны гогцоог хавчих.Агаарын урсгалтай холбогдох дээжийн бодит диаметр нь 73 мм, үлдсэн материалыг дээжийг нягт бэхлэхэд ашигладаг.Угсарсан маскын хувьд нүүрэнд хүрч байгаа тал нь нийлүүлсэн материалын аэрозолоос хол байна.
Эмульсийн полимержих замаар монодисперс анионик полистирол латекс бөмбөрцөгүүдийн нийлэгжилт.Өмнөх судалгаанд дурдсан журмын дагуу урвалыг мономерийн өлсгөлөнгийн хагас багц горимд явуулсан.[21, 22] 250 мл-ийн багтаамжтай гурван хүзүүтэй дугуй колбонд ионгүйжүүлсэн ус (160 мл) нэмээд хутгагч тосон ваннд хийнэ.Дараа нь колбыг азотоор дүүргэж, ингибиторгүй стирол мономер (2.1 мл) нь цэвэршүүлсэн, хутгасан колбонд нэмнэ.70 0С-т 10 минутын дараа ионгүйжүүлсэн усанд (8 мл) ууссан натрийн лаурил сульфат (0.235 г) нэмнэ.Дахин 5 минутын дараа ионгүйжүүлсэн усанд (2 мл) ууссан калийн персульфат (0.5 г) нэмнэ.Дараагийн 5 цагийн дотор тариурын шахуургыг ашиглан ингибиторгүй нэмэлт стиролыг (20 мл) колбонд 66 мкл мин-1 хурдтайгаар аажмаар хийнэ.Стиролыг дусааж дууссаны дараа урвал дахин 17 цагийн турш үргэлжилсэн.Дараа нь колбыг нээж, полимержилтийг дуусгахын тулд хөргөнө.Синтезжүүлсэн полистирол латекс эмульсийг ионгүйжүүлсэн усны эсрэг Могойн арьсан диализийн хоолойд (3500 Да молекулын жингийн хязгаар) тав хоногийн турш диализ хийж, ионгүйжүүлсэн усыг өдөр бүр сольсон.Эмульсийг диализийн хоолойноос гаргаж аваад хөргөгчинд 4°С-т хэрэглэх хүртэл хадгална.
Динамик гэрлийн тархалтыг (DLS) Brookhaven 90Plus анализатороор хийсэн бөгөөд лазер долгионы урт 659 нм, детекторын өнцөг нь 90° байв.Мэдээлэлд дүн шинжилгээ хийхийн тулд бөөмийн уусмалын суурилагдсан програм хангамжийг (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) ашиглана уу.Латексын суспензийг ионгүйжүүлсэн усаар шингэлж, тоосонцрын тоо секундэд ойролцоогоор 500 мянган тоо (kcps) болно.Бөөмийн хэмжээ нь 125 ± 3 нм байхаар тогтоогдсон бөгөөд мэдээлэгдсэн полидисперс чанар нь 0.289 ± 0.006 байв.
Фазын шинжилгээний гэрлийн тархалтын горимд ZetaPlus zeta потенциалын анализаторыг (Brookhaven Instruments Corp.) ашигласан.Дээжийг 5х10-3м NaCl уусмалд латексын аликвот нэмж, латекс суспензийг дахин шингэлж, бөөмийн тоо ойролцоогоор 500 кц/с хүртэх замаар бэлтгэсэн.Таван давтан хэмжилтийг (тус бүр нь 30 гүйлтээс бүрдсэн) хийсэн бөгөөд үр дүнд нь zeta боломжит утга -55.1 ± 2.8 мВ болсон бөгөөд алдаа нь таван давталтын дундаж утгын стандарт хазайлтыг илэрхийлнэ.Эдгээр хэмжилтүүд нь бөөмс нь сөрөг цэнэгтэй бөгөөд тогтвортой суспенз үүсгэдэг болохыг харуулж байна.DLS болон zeta боломжит өгөгдлийг S2 ба S3 мэдээллийн туслах хүснэгтээс олж болно.
Бид тоног төхөөрөмжийг ASTM олон улсын стандартын дагуу доор тайлбарласан ба Зураг 1-д үзүүлсний дагуу бүтээсэн. Нэг тийрэлтэт Blaustein атомжуулах модуль (BLAM; CHTech) аэрозолийн генераторыг латекс бөмбөлөг агуулсан аэрозол үйлдвэрлэхэд ашигладаг.Шүүгдсэн агаарын урсгал (GE Healthcare Whatman 0.3 μm HEPA-CAP ба 0.2 μm POLYCAP TF шүүлтүүрээр дамжуулан авсан) 20 psi (6.9 кПа) даралтаар аэрозол үүсгэгч рүү орж, 5 мг L-1-ийн хэсгийг атомчилдаг. суспенз Шингэнийг тариурын шахуургаар (KD Scientific Model 100) төхөөрөмжийн латекс бөмбөлөгт шахдаг.Аэрозоль үүсгэгчээс гарах агаарын урсгалыг хоолойн дулаан солилцуураар дамжуулж аэрозолжсон нойтон хэсгүүдийг хатаана.Дулаан солилцуур нь 8 футын урттай халаалтын ороомог бүхий 5/8 инчийн зэвэрдэггүй ган хоолойноос бүрдэнэ.Гаралт нь 216 Вт (BriskHeat).Түүний тохируулж залгуурын дагуу халаагчийн гаралтыг төхөөрөмжийн хамгийн их утгын 40% (≈86 Вт) гэж тохируулсан;Энэ нь гадна талын хананы дундаж температурыг 112 ° C (стандарт хазайлт ≈1 ° C) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь гадаргуу дээр суурилуулсан термопар (АНУ Тейлор) хэмжилтээр тодорхойлогддог.Дэмжих мэдээллийн S4 зурагт халаагчийн гүйцэтгэлийг нэгтгэн харуулав.
Дараа нь хатаасан атомжуулсан тоосонцорыг илүү их хэмжээний шүүсэн агаартай хольж, нийт агаарын урсгалын хурд 28.3 л мин-1 (өөрөөр хэлбэл минутанд 1 куб фут) хүрнэ.Энэ нь системийн доод урсгалын лазерын тоосонцор анализаторын түүвэрлэлтийн үнэн зөв урсгалын хурд учраас энэ утгыг сонгосон.Латекс тоосонцорыг тээвэрлэж буй агаарын урсгалыг хоёр ижил босоо камерын аль нэгэнд (өөрөөр хэлбэл, гөлгөр ханатай зэвэрдэггүй ган хоолой) илгээдэг: маск материалгүй "хяналтын" камер эсвэл дугуй хэлбэртэй зүссэн "дээж" ашиглах салгаж авах боломжтой Дээж эзэмшигч. даавууны гадна талд оруулдаг.Хоёр камерын дотоод диаметр нь 73 мм бөгөөд энэ нь дээж эзэмшигчийн дотоод диаметртэй тохирч байна.Дээж эзэмшигч нь ховилтой цагираг, хонхорхой боолтыг ашиглан маскын материалыг сайтар битүүмжилж, салдаг бэхэлгээг дээжийн тасалгааны завсарт хийж, резинэн жийргэвч, хавчаараар төхөөрөмжид сайтар битүүмжилнэ (Зураг S2, дэмжлэгийн мэдээлэл).
Агаарын урсгалтай харьцах даавууны дээжийн диаметр нь 73 мм (талбай = 41.9 см2);туршилтын явцад дээжийн камерт битүүмжилнэ."Хяналт" эсвэл "дээж" тасалгаанаас гарч буй агаарын урсгалыг латекс хэсгүүдийн тоо, концентрацийг хэмжихийн тулд лазер бөөмийн анализаторт (бөөмийн хэмжилтийн систем LASAIR III 110) шилжүүлдэг.Бөөмийн анализатор нь бөөмийн концентрацийн доод ба дээд хязгаарыг, нэг куб фут тутамд 2 × 10-4 ба ≈34 ширхэгийг (куб фут тутамд 7 ба ≈950 000 ширхэг) зааж өгдөг.Латекс бөөмийн концентрацийг хэмжихийн тулд бөөмийн концентрацийг аэрозол дахь сингл латекс тоосонцрын ойролцоо хэмжээтэй тохирох доод хязгаар ба дээд хязгаар нь 0.10-0.15 мкм бүхий "хайрцаг"-д мэдээлнэ.Гэсэн хэдий ч бусад хогийн савны хэмжээг ашиглаж болох ба хамгийн их тоосонцрын хэмжээ 5 μм байхаар олон савыг нэгэн зэрэг үнэлэх боломжтой.
Мөн уг төхөөрөмжид камер, тоосонцор анализаторыг цэвэр шүүсэн агаараар угаах төхөөрөмж, шаардлагатай хавхлаг, багаж хэрэгсэл орно (Зураг 1).Дамжуулах хоолой ба багаж хэрэгслийн бүрэн схемийг Зураг S1 болон Хүснэгт S1-д тусгагдсан мэдээллийн дагуу үзүүлэв.
Туршилтын явцад латекс суспензийг аэрозолийн генератор руу ≈60-100 мкл мин-1 урсгалын хурдтайгаар шахаж, тоосонцорыг тогтвортой байлгахын тулд нэг шоо см тутамд 14-25 ширхэг (куб см тутамд 400 000 ширхэг) 700 000 ширхэг).хөл) 0.10-0.15 мкм хэмжээтэй саванд хийнэ.Аэрозоль үүсгэгчийн шингэн урхинд баригдсан латекс суспензийн хэмжээ өөрчлөгдсөнтэй холбоотой байж болох аэрозол үүсгэгчийн доод урсгалын латекс хэсгүүдийн концентрацид ажиглагдсан өөрчлөлтийн улмаас урсгалын хурдны энэ хязгаар шаардлагатай.
Өгөгдсөн даавууны дээжийн PFE-ийг хэмжихийн тулд латекс ширхэгийн аэрозолийг эхлээд хяналтын өрөөгөөр дамжуулж, дараа нь бөөмийн анализатор руу чиглүүлнэ.Тус бүр нь нэг минут үргэлжилдэг гурван бөөмийн концентрацийг тасралтгүй хэмжинэ.Бөөмийн анализатор нь шинжилгээний явцад бөөмсийн цагийн дундаж концентрацийг, өөрөөр хэлбэл дээжийн нэг минут (28.3 л) дахь бөөмийн дундаж концентрацийг мэдээлдэг.Тогтвортой тоосонцор болон хийн урсгалын хурдыг тогтоохын тулд эдгээр суурь хэмжилтийг хийсний дараа аэрозолыг дээжийн камерт шилжүүлнэ.Систем тэнцвэрт байдалд хүрмэгц (ихэвчлэн 60-90 секунд) дараалсан гурван минутын хэмжилтийг хурдан дарааллаар хийдэг.Эдгээр дээжийн хэмжилтүүд нь даавууны дээжээр дамжин өнгөрөх хэсгүүдийн концентрацийг илэрхийлдэг.Дараа нь аэрозолийн урсгалыг хяналтын өрөө рүү буцаан хувааж, дээжийн үнэлгээний явцад дээд хэсгийн бөөмийн концентраци мэдэгдэхүйц өөрчлөгдөөгүй эсэхийг шалгахын тулд хяналтын өрөөнөөс дахин гурван ширхэг бөөмийн концентрацийн хэмжилт хийсэн.Хоёр камерын загвар нь ижил байдаг тул дээжийн камер нь дээж эзэмшигчийг багтаах боломжтойг эс тооцвол камер дахь урсгалын нөхцөлийг ижил гэж үзэж болох тул хяналтын болон дээжийн камераас гарах хийн хэсгүүдийн концентраци харьцуулж болно.
Бөөмийн анализаторын төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг хадгалах, туршилт бүрийн хооронд систем дэх аэрозолийн тоосонцорыг арилгахын тулд хэмжилт бүрийн дараа HEPA шүүлтүүртэй агаарын тийрэлтэт бодис ашиглан бөөмийн анализаторыг цэвэрлэж, дээжийг солихын өмнө дээжийн камерыг цэвэрлэнэ.PFE төхөөрөмж дээрх агаар угаах системийн бүдүүвч диаграммыг дэмжих мэдээллийн Зураг S1-ээс үзнэ үү.
Энэхүү тооцоо нь нэг материалын дээжийн нэг удаагийн "давтан" PFE хэмжилтийг илэрхийлж байгаа бөгөөд ASTM F2299 (Тэгшитгэл (2)) дахь PFE тооцоололтой тэнцүү байна.
§2.1-д заасан материалыг 2.3-т тодорхойлсон PFE төхөөрөмжийг ашиглан латекс аэрозолоор сорьж, маскны материал болгон ашиглахад тохиромжтой эсэхийг тодорхойлсон.Зураг 2-т бөөмийн концентрацийн анализатороос олж авсан уншилтыг харуулсан бөгөөд цамцны даавуу, цохиурын материалын PFE утгыг нэгэн зэрэг хэмждэг.Нийт хоёр материал, зургаан давталтаар гурван дээжийн шинжилгээ хийсэн.Мэдээжийн хэрэг, гурван уншилтын багц дахь эхний уншилт (цайвар өнгөөр сүүдэрлэсэн) нь бусад хоёр уншилтаас ихэвчлэн ялгаатай байдаг.Жишээлбэл, эхний уншилт нь 2-р зурагт үзүүлсэн 12-15 гурвалсан үзүүлэлтийн бусад хоёр заалтын дунджаас 5% -иас илүү ялгаатай байна.Энэхүү ажиглалт нь бөөмийн анализатороор урсаж буй аэрозол агуулсан агаарын тэнцвэртэй холбоотой юм.Материал ба аргад дурьдсанчлан тэнцвэрийн уншилтыг (хоёр ба гурав дахь хяналтын болон дээжийн уншилтууд) 2-р зурагт хар хөх, улаан өнгөөр PFE-ийг тооцоолоход тус тус ашигласан.Гурван давталтын дундаж PFE үнэ нь цамцны даавуунд 78% ± 2%, хөвөн даавуун материалд 74% ± 2% байна.
Системийн гүйцэтгэлийг харьцуулахын тулд ASTM 2100 гэрчилгээтэй эмнэлгийн маск (L2, L3) болон NIOSH амьсгалын аппаратыг (N95) мөн үнэлэв.ASTM F2100 стандарт нь 2-р түвшний болон 3-р түвшний маскуудын 0.1 μм тоосонцоруудын микрон дэд хэсгүүдийн шүүлтүүрийн үр ашгийг ≥ 95% ба ≥ 98% байхаар тогтоодог.[5] Үүний нэгэн адил, NIOSH сертификаттай N95 амьсгалын аппарат нь дунджаар 0.075 микрон диаметртэй атомжуулсан NaCl нано хэсгүүдийн шүүлтүүрийн үр ашгийг ≥95% харуулах ёстой.[24] Ренгасами нар.Мэдээллийн дагуу ижил төстэй N95 маск нь PFE-ийн утгыг 99.84% -99.98% харуулж байна [25] Zangmeister et al.Мэдээллийн дагуу тэдний N95 нь хамгийн бага шүүлтүүрийн үр ашгийг 99.9% -иас дээш гаргадаг бол Joo нар [14].Мэдээллийн дагуу 3M N95 маск нь 99% PFE (300 нм тоосонцор), [16] болон Hao et al.Тайлагдсан N95 PFE (300 нм тоосонцор) нь 94.4% байна.[17] Shakya нар сорьсон хоёр N95 маскны хувьд.0.1 микрон латекс бөмбөлөгтэй бол PFE нь ойролцоогоор 80% -иас 100% хүртэл буурсан байна.[19] Хэзээ Лу нар.N95 маскыг үнэлэхийн тулд ижил хэмжээтэй латекс бөмбөлөг ашиглан PFE дундаж үзүүлэлт 93.8% байна.[20] Энэ ажилд тайлбарласан тоног төхөөрөмжийг ашиглан олж авсан үр дүнгээс харахад N95 маскын PFE нь 99.2 ± 0.1% байгаа нь өмнөх ихэнх судалгаатай сайн тохирч байна.
Мэс заслын маскыг мөн хэд хэдэн судалгаанд туршиж үзсэн.Хао нарын мэс заслын маскууд.PFE (300 нм тоосонцор) 73.4%, [17] байхад Drewnick нар туршиж үзсэн гурван мэс заслын маск.Үйлдвэрлэсэн PFE нь ойролцоогоор 60% -аас бараг 100% хооронд хэлбэлздэг.[15] (Сүүлийн маск нь баталгаажсан загвар байж болно.) Гэсэн хэдий ч Zangmeister et al.Мэдээллийн дагуу туршилтанд хамрагдсан хоёр мэс заслын маскны шүүлтүүрийн хамгийн бага үр ашиг нь 30% -иас арай өндөр байна [14], энэ судалгаанд туршсан мэс заслын маскуудаас хамаагүй бага байна.Үүнтэй адилаар, Joo et al-ийн туршсан "цэнхэр мэс заслын маск".PFE (300 нм тоосонцор) ердөө 22% гэдгийг батал.[16] Шакяа нар.Мэс заслын маскуудын PFE (0.1 микрон латекс тоосонцор) ойролцоогоор 60-80% буурсан гэж мэдээлсэн.[19] Ижил хэмжээтэй латекс бөмбөлөг ашиглан Лу нар мэс заслын маск 80.2%-ийн дундаж PFE үр дүнг гаргажээ.[20] Харьцуулбал манай L2 маскын PFE нь 94.2 ± 0.6%, L3 маскын PFE нь 94.9 ± 0.3% байна.Хэдийгээр эдгээр ПФЭ нь уран зохиолын олон PFE-ээс давж гарсан ч өмнөх судалгаанд дурдсан гэрчилгээний түвшин бараг байдаггүй бөгөөд манай мэс заслын маскууд 2, 3-р түвшний гэрчилгээ авсан гэдгийг бид анхаарах ёстой.
Зураг 2-т үзүүлсэн нэр дэвшигчийн маскны материалыг шинжилсэнтэй адил бусад зургаан материал дээр гурван туршилт хийж, масканд тохирох эсэхийг тодорхойлж, PFE төхөөрөмжийн ажиллагааг харуулсан.Зураг 3-т бүх туршсан материалын PFE-ийн утгыг харуулсан ба L3 ба N95 баталгаажсан маск материалыг үнэлж олж авсан PFE-ийн утгуудтай харьцуулсан болно.Энэ ажилд сонгогдсон 11 маск/нэр дэвшигчийн маск материалаас бусад судалгаа, [8, 9, 15] болон салбарын тодорхойлогчтой нийцэж буй ≈10% -аас 100% хүртэл PFE-ийн гүйцэтгэлийн өргөн хүрээг тодорхой харж болно. PFE болон PFE хооронд тодорхой хамаарал байхгүй.Жишээлбэл, ижил төстэй найрлагатай материал (хоёр 100% хөвөн дээж ба хөвөн муслин) нь PFE-ийн маш өөр утгыг харуулдаг (тус тус 14%, 54%, 13%).Гэхдээ бага гүйцэтгэлтэй (жишээлбэл, 100% хөвөн A; PFE ≈ 14%), дундаж гүйцэтгэлтэй (жишээлбэл, 70%/30% хөвөн/полиэфир хольц; PFE ≈ 49%), өндөр гүйцэтгэлтэй (жишээлбэл, цамц Даавуу; PFE ≈ 78%) Энэ ажилд тайлбарласан PFE төхөөрөмжийг ашиглан даавууг тодорхой тодорхойлох боломжтой.Ялангуяа ноосон даавуу, хөвөн даавуун материал маш сайн гүйцэтгэлтэй байсан бөгөөд PFE нь 70-80% хооронд хэлбэлздэг.Ийм өндөр хүчин чадалтай материалыг тодорхойлж, илүү нарийвчлан шинжлэх боломжтой бөгөөд тэдгээрийн өндөр шүүлтүүрийн гүйцэтгэлд нөлөөлж буй шинж чанаруудыг ойлгох боломжтой.Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлийн ижил төстэй тодорхойлолт бүхий материалын (жишээ нь хөвөн материал) PFE-ийн үр дүн маш өөр байдаг тул эдгээр өгөгдөл нь даавууны маск хийхэд ямар материал өргөн хэрэглэгддэг болохыг заагаагүй бөгөөд шинж чанарыг нь дүгнэх бодолгүй байгааг бид сануулмаар байна. материалын ангилал.Гүйцэтгэлийн хамаарал.Шалгалт тохируулгыг харуулахын тулд бид тодорхой жишээнүүдийг өгч, хэмжилт нь шүүлтүүрийн боломжит үр ашгийг бүхэлд нь хамарч байгааг харуулж, хэмжилтийн алдааны хэмжээг өгдөг.
Манай тоног төхөөрөмж хэмжилтийн өргөн цар хүрээтэй, алдаа багатай, уран зохиолоос олж авсан өгөгдөлтэй харьцуулахын тулд бид PFE-ийн эдгээр үр дүнг олж авсан.Жишээлбэл, Zangmeister et al.Хэд хэдэн нэхмэл хөвөн даавууны (жишээ нь "Хөвөн 1-11") (инч тутамд 89-аас 812 утас) PFE-ийн үр дүнг мэдээлэв.11 материалын 9-д нь "шүүлтийн хамгийн бага үр ашиг" нь 0% -аас 25% хооронд хэлбэлздэг;бусад хоёр материалын PFE нь ойролцоогоор 32% байна.[14] Үүний нэгэн адил Конда нар.Хоёр хөвөн даавууны (80 ба 600 TPI; 153 ба 152 гм-2) PFE-ийн мэдээллийг мэдээлэв.PFE нь 7% -иас 36%, 65% -аас 85% хооронд хэлбэлздэг.Дрюник нар хийсэн судалгаагаар нэг давхаргат хөвөн даавуунд (жишээ нь хөвөн, хөвөн сүлжмэл, молетон; 139-265 TPI; 80-140 гм-2) PFE материалын хүрээ 10% -иас 30% орчим байна.Joo нар хийсэн судалгаагаар тэдний 100% хөвөн материал нь 8% (300 нм тоосонцор) PFE-тэй байдаг.Bagheri нар.0.3-0.5 мкм хэмжээтэй полистирол латекс хэсгүүдийг ашигласан.Зургаан хөвөн материалын PFE-ийг (120-200 TPI; 136-237 гм-2) хэмжиж, 0% -аас 20% хүртэл хэмжсэн.[18] Иймээс эдгээр материалуудын ихэнх нь манай гурван хөвөн даавууны (жишээ нь Veratex Muslin CT, Fabric Store Cottons A ба B) PFE-ийн үр дүнтэй сайн тохирч байгаа бөгөөд тэдгээрийн шүүлтүүрийн дундаж үр ашиг тус тус 13%, 14% байна.54%.Эдгээр үр дүн нь хөвөн материалын хооронд ихээхэн ялгаа байгааг харуулж байгаа бөгөөд өндөр PFE-д хүргэдэг материалын шинж чанарууд (жишээ нь, Конда нар 600 TPI хөвөн; манай хөвөн В) сайн ойлгогдоогүй байна.
Эдгээр харьцуулалтыг хийхдээ бид энэ судалгаанд туршсан материалтай ижил шинж чанартай (өөрөөр хэлбэл, материалын найрлага, нэхэх, сүлжмэл, TPI, жин гэх мэт) дээр туршиж үзсэн материалыг олоход хэцүү гэдгийг бид хүлээн зөвшөөрч байна. тиймээс шууд харьцуулах боломжгүй.Нэмж дурдахад, зохиогчдын ашигласан багаж хэрэгслийн ялгаа, стандартчилал байхгүй зэрэг нь сайн харьцуулалт хийхэд хэцүү болгодог.Гэсэн хэдий ч энгийн даавууны гүйцэтгэл / гүйцэтгэлийн хамаарлыг сайн ойлгоогүй нь тодорхой байна.Эдгээр харилцааг тодорхойлохын тулд материалыг стандартчилагдсан, уян хатан, найдвартай тоног төхөөрөмжөөр (энэ ажилд тодорхойлсон тоног төхөөрөмж гэх мэт) цаашид туршиж үзэх болно.
Хэдийгээр нэг давталт (0-4%) болон гурвалсан дээжийн хооронд нийт статистикийн алдаа (0-5%) байгаа боловч энэ ажилд санал болгож буй төхөөрөмж нь янз бүрийн материалын PFE-ийг турших үр дүнтэй хэрэгсэл болох нь батлагдсан.Энгийн даавуунаас баталгаажсан эмнэлгийн маск хүртэл.Зураг 3-т туршсан 11 материалын дунд тархалтын алдаа σprop нь нэг дээжийн PFE хэмжилтийн хоорондох стандарт хазайлтаас, өөрөөр хэлбэл 11 материалын 9-ийн σsd-аас хэтэрсэн болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй.Эдгээр хоёр үл хамаарах зүйл нь маш өндөр PFE утгад (өөрөөр хэлбэл L2 ба L3 маск) тохиолддог.Хэдийгээр Rengasamy нар танилцуулсан үр дүн.Дахин давтагдсан дээжүүдийн ялгаа бага (өөрөөр хэлбэл, таван давталт <0.29%) байгааг харуулж, [25] маск үйлдвэрлэхэд тусгайлан зориулсан өндөр мэдэгдэж буй шүүлтүүрийн шинж чанартай материалыг судалсан: материал нь өөрөө илүү жигд байж болох бөгөөд туршилт нь мөн энэ юм. PFE хүрээний талбай нь илүү нийцтэй байж болно.Ерөнхийдөө манай тоног төхөөрөмжийг ашиглан олж авсан үр дүн нь бусад судлаачдын олж авсан PFE-ийн өгөгдөл, баталгаажуулалтын стандарттай нийцэж байна.
PFE нь маскны гүйцэтгэлийг хэмжих чухал үзүүлэлт боловч энэ үед бид ирээдүйн маскны материалын иж бүрэн дүн шинжилгээ хийхдээ бусад хүчин зүйлсийг, тухайлбал материалын нэвчилтийг (өөрөөр хэлбэл даралтын уналт эсвэл дифференциал даралтын туршилт) харгалзан үзэх ёстой гэдгийг уншигчдад сануулах ёстой. ).ASTM F2100 болон F3502-д зохицуулалтууд байдаг.Зөвшөөрөгдсөн амьсгалах чадвар нь өмссөн хүний тав тухыг хангах, амьсгалах үед маскны ирмэгийг гоожихоос урьдчилан сэргийлэхэд чухал ач холбогдолтой.Олон нийтлэг материалын PFE болон агаар нэвтрүүлэх чадвар нь ихэвчлэн урвуу хамааралтай байдаг тул маскны материалын гүйцэтгэлийг илүү бүрэн үнэлэхийн тулд даралтын уналтын хэмжилтийг PFE хэмжилттэй хамт хийх хэрэгтэй.
ASTM F2299 стандартын дагуу PFE төхөөрөмжийг барих удирдамж нь стандартыг тасралтгүй сайжруулах, судалгааны лабораториуд хооронд харьцуулах боломжтой судалгааны өгөгдлийг бий болгох, аэрозолийн шүүлтүүрийг сайжруулахад чухал ач холбогдолтой болохыг бид зөвлөж байна.Зөвхөн NIOSH (эсвэл F3502) стандартад найдаж, нэг төхөөрөмж (TSI 8130A) зааж, судлаачдыг түлхүүр гардуулах төхөөрөмж (жишээлбэл, TSI систем) худалдан авахыг хязгаарладаг.TSI 8130A зэрэг стандартчилагдсан системд найдах нь одоогийн стандартын баталгаажуулалтад чухал ач холбогдолтой боловч судалгааны ахиц дэвшилд харшлах маск, амьсгалын аппарат болон бусад аэрозол шүүлтүүрийн технологийн хөгжлийг хязгаарладаг.NIOSH стандартыг энэ төхөөрөмж шаардлагатай үед хүлээгдэж буй хүнд нөхцөлд амьсгалын аппаратыг турших арга болгон боловсруулсан боловч эсрэгээрээ мэс заслын амны хаалтыг ASTM F2100/F2299 аргаар туршиж үздэг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй.Олон нийтийн маскны хэлбэр, хэв маяг нь мэс заслын масктай илүү төстэй бөгөөд энэ нь N95 шиг шүүлтүүрийн үр ашгийн өндөр үзүүлэлттэй гэсэн үг биш юм.Хэрэв мэс заслын маскыг ASTM F2100/F2299 стандартын дагуу үнэлдэг хэвээр байгаа бол энгийн даавууг ASTM F2100/F2299-тэй ойролцоо аргаар шинжлэх хэрэгтэй.Нэмж дурдахад, ASTM F2299 нь янз бүрийн параметрүүдэд нэмэлт уян хатан байдлыг (шүүлтийн үр ашгийн судалгаанд агаарын урсгалын хурд, гадаргуугийн хурд гэх мэт) олгодог бөгөөд энэ нь судалгааны орчинд ойролцоогоор дээд зэргийн стандарт болгож магадгүй юм.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 8-р сарын 30-ны хооронд