د نیویګیشن ماسک موادو لپاره د فعالیت معیار: د ذرو فلټریشن موثریت اندازه کولو لپاره دودیز وسیله - LaRue – نړیوال ننګونې

د محافظتي تجهیزاتو او موادو لپاره د عالي مقام مرکز (CEPEM)، 1280 Main St. W.، Hamilton, ON, کاناډا
د دې مقالې بشپړ متن نسخه له خپلو ملګرو او همکارانو سره شریکولو لپاره لاندې لینک وکاروئ.نور زده کړئ.
د عامې روغتیا ادارې وړاندیز کوي چې ټولنې د هوا له لارې د ناروغیو لکه COVID-19 خپریدو کمولو لپاره ماسکونه وکاروي.کله چې ماسک د لوړ موثریت فلټر په توګه کار کوي، د ویروس خپریدل به کم شي، نو دا مهمه ده چې د ماسک د ذرې فلټریشن موثریت (PFE) وارزول شي.په هرصورت، لوړ لګښتونه او اوږد مهاله وخت چې د پی ایف ای سیسټم پیرود یا د اعتبار وړ لابراتوار استخدام سره تړاو لري د فلټر موادو ازموینې خنډ کوي.په ښکاره ډول د "تخیر شوي" PFE ازموینې سیسټم ته اړتیا شتون لري؛په هرصورت، مختلف معیارونه چې د (طبي) ماسکونو PFE ازموینې وړاندیز کوي (د مثال په توګه، ASTM نړیوال، NIOSH) د دوی د پروتوکولونو او لارښوونو په روښانه کولو کې خورا توپیر لري.دلته ، د "داخلي" PFE سیسټم پراختیا او د اوسني طبي ماسک معیارونو په شرایطو کې د ماسک ازموینې لپاره میتود بیان شوی.د ASTM نړیوالو معیارونو سره سم، سیسټم د لیټیکس ساحې (0.1 µm نومول شوي اندازه) ایروسول کاروي او د ماسک موادو پورته او ښکته جریان کې د ذرې غلظت اندازه کولو لپاره د لیزر ذرې تحلیل کونکي کاروي.په مختلفو عام جامو او طبي ماسکونو کې د PFE اندازه کول ترسره کړئ.پدې کار کې تشریح شوي میتود د PFE ازموینې اوسني معیارونه پوره کوي ، پداسې حال کې چې د بدلون اړتیاو او فلټر کولو شرایطو سره موافقت کولو لپاره انعطاف چمتو کوي.
د عامې روغتیا ادارې وړاندیز کوي چې عام خلک ماسک واغوندي ترڅو د COVID-19 او نورو څاڅکو او ایروسول څخه رامینځته شوي ناروغیو خپریدو محدود کړي.[1] د ماسک اغوستلو اړتیا د لیږد کمولو کې مؤثره ده ، او [2] په ګوته کوي چې د ټولنې نه ازمول شوي ماسکونه ګټور فلټرینګ چمتو کوي.په حقیقت کې، د ماډلینګ مطالعاتو ښودلې چې د COVID-19 لیږد کې کمښت نږدې د ماسک اغیزمنتیا او د منلو نرخ ګډ محصول سره متناسب دی ، او دا او نور د نفوس پراساس اقدامات په روغتون کې بستر کیدو او مړینې کمولو کې همغږي اغیزه لري.[3]
د تصدیق شوي طبي ماسکونو او تنفس کونکو شمیر چې د روغتیا پاملرنې او نورو لومړۍ لیکې کارمندانو لخوا اړین دي په ډراماتیک ډول ډیر شوی ، د موجوده تولیداتو او اکمالاتو ځنځیرونو ته ننګونې رامینځته کوي ، او نوي تولید کونکي د دې لامل شوي چې نوي توکي ژر تر ژره ازموینه او تصدیق کړي.سازمانونه لکه ASTM نړیوال او د حرفوي خوندیتوب او روغتیا ملي انسټیټیوټ (NIOSH) د طبي ماسکونو ازموینې لپاره معیاري میتودونه رامینځته کړي؛په هرصورت، د دې میتودونو توضیحات په پراخه کچه توپیر لري، او هرې ادارې خپل د فعالیت معیارونه جوړ کړي دي.
د ذراتو فلټریشن موثریت (PFE) د ماسک ترټولو مهم ځانګړتیا ده ځکه چې دا د کوچني ذرات لکه ایروسول فلټر کولو وړتیا پورې اړه لري.طبي ماسکونه باید د PFE ځانګړي اهداف [4-6] پوره کړي ترڅو د تنظیم کونکو ادارو لکه ASTM نړیوال یا NIOSH لخوا تصدیق شي.جراحي ماسکونه د ASTM لخوا تصدیق شوي ، او د N95 تنفس کونکي د NIOSH لخوا تصدیق شوي ، مګر دواړه ماسکونه باید د PFE کټ آف ارزښتونه تیر کړي.د مثال په توګه، د N95 ماسک باید د مالګې ذرو څخه جوړ شوي ایروسولونو لپاره 95٪ فلټریشن ترلاسه کړي چې اوسط قطر یې 0.075 µm وي، پداسې حال کې چې د ASTM 2100 L3 جراحي ماسک باید د 98٪ فلټریشن ترلاسه کړي د ایروسولونو لپاره چې د لیټیکس بالونو څخه جوړ شوي وي د اوسط F1µm قطر سره. .
لومړی دوه اختیارونه ګران دي (> $ 1,000 د هرې ازموینې نمونې، اټکل کیږي> $ 150,000 د ځانګړي تجهیزاتو لپاره)، او د COVID-19 وبا په جریان کې، د تحویلي اوږد مهالو او اکمالاتو مسلو له امله ځنډ شتون لري.د PFE ازموینې لوړ لګښت او د لاسرسي محدود حقونه - د معیاري فعالیت ارزونو په اړه د همغږي لارښود نشتوالي سره یوځای - څیړونکي د دې لامل شوي چې د مختلف دودیز ازموینې سیسټمونه وکاروي ، کوم چې ډیری وختونه د تصدیق شوي طبي ماسکونو لپاره د یو یا ډیرو معیارونو پراساس وي.
په موجوده ادبیاتو کې موندل شوي د ځانګړي ماسک موادو ازموینې تجهیزات معمولا د پورته ذکر شوي NIOSH یا ASTM F2100/F2299 معیارونو سره ورته وي.په هرصورت، څیړونکي فرصت لري چې د دوی غوره توبونو سره سم ډیزاین یا عملیاتي پیرامیټونه غوره یا بدل کړي.د بیلګې په توګه، د نمونې د سطحې سرعت، د هوا/ایروسول جریان کچه، د نمونې اندازه (ساحه)، او د ایروسول ذرې ترکیب کې بدلونونه کارول شوي.ډیری وروستي مطالعاتو د ماسک موادو ارزولو لپاره دودیز تجهیزات کارولي دي.دا تجهیزات د سوډیم کلورایډ ایروسول کاروي او د NIOSH معیارونو ته نږدې دي.د مثال په توګه، Rogak et al.(2020)، Zangmeister et al.(2020)، Drunic et al.(2020) او Joo et al.(2021) ټول جوړ شوي تجهیزات به د سوډیم کلورایډ ایروسول (مختلف اندازې) تولید کړي، کوم چې د برقی چارج په واسطه بې طرفه کیږي، د فلټر شوي هوا سره مینځل کیږي او د موادو نمونې ته لیږل کیږي، چیرته چې د نظری ذراتو اندازه، د مختلفو ذرو غلظت اندازه کولو سره د کنډنډ ذرات [9، 14-16] Konda et al.(2020) او Hao et al.(2020) ورته وسیله جوړه شوې وه، مګر چارج نیوټرالیزر پکې شامل نه و.[8, 17] په دې مطالعاتو کې، په نمونه کې د هوا سرعت د 1 او 90 L min-1 ترمنځ توپیر درلود (کله ناکله د جریان / سرعت اغیزې کشف کول)؛په هرصورت، د سطحې سرعت د 5.3 او 25 cm s-1 ترمنځ و.د نمونې اندازه د ≈3.4 او 59 cm2 ترمنځ توپیر لري.
برعکس، د لیټیکس ایروسول په کارولو سره د تجهیزاتو له لارې د ماسک موادو ارزونې په اړه لږې مطالعې شتون لري، کوم چې د ASTM F2100/F2299 معیار سره نږدې دی.د مثال په توګه، Bagheri et al.(2021)، Shakya et al.(2016) او Lu et al.(2020) د پولی سټیرین لیټیکس ایروسول تولید لپاره یوه وسیله جوړه کړه ، کوم چې ضعیف شوی او د موادو نمونو ته لیږل شوی ، چیرې چې د ذرو غلظت اندازه کولو لپاره مختلف ذرې تحلیل کونکي یا د حرکت حرکت ذرات اندازه تحلیل کونکي کارول شوي.[18-20] او لو et al.د چارج نیوټرالیزر د دوی د ایروسول جنراتور څخه ښکته کارول شوی و، او د نورو دوو مطالعاتو لیکوالانو دا کار نه دی کړی.په نمونه کې د هوا د جریان کچه هم یو څه بدلون موندلی — مګر د F2299 معیار په حدودو کې — له ≈7.3 څخه تر 19 L min-1 پورې.د هوا د سطحې سرعت د Bagheri et al لخوا مطالعه شوی.په ترتیب سره د 2 او 10 سانتي مترو s-1 (په معیاري حد کې) دی.او لو et al.، او Shakya et al.[18-20] سربیره پردې، لیکوال او شاکیه او نور.د مختلفو اندازو latex ساحې ازمول شوي (د بیلګې په توګه، په ټولیز ډول، له 20 nm څخه تر 2500 nm).او Lu et al.لږترلږه د دوی په ځینو ازموینو کې، دوی د ټاکل شوي 100 nm (0.1 µm) ذرې اندازه کاروي.
پدې کار کې، موږ هغه ننګونې بیانوو چې موږ د PFE وسیلې په جوړولو کې ورسره مخ یو چې د امکان تر حده د موجوده ASTM F2100/F2299 معیارونو سره مطابقت لري.د اصلي مشهور معیارونو په مینځ کې (د بیلګې په توګه NIOSH او ASTM F2100/F2299) ، د ASTM معیار د فلټر کولو فعالیت مطالعه کولو لپاره په پیرامیټونو (لکه د هوا جریان نرخ) کې ډیر انعطاف چمتو کوي چې ممکن په غیر طبي ماسکونو کې PFE اغیزه وکړي.په هرصورت، لکه څنګه چې موږ ښودل شوي، دا انعطاف د دې ډول تجهیزاتو ډیزاین کولو کې د پیچلتیا اضافي کچې چمتو کوي.
کیمیاوي مواد د سیګما-الډریچ څخه اخیستل شوي او لکه څنګه چې کارول کیږي.سټیرین مونومر (≥99٪) د شیشې کالم له لارې پاک شوی چې د الومینا مخنیوی کونکي ریموور لري ، کوم چې د tert-butylcatechol لرې کولو لپاره ډیزاین شوی.Deionized اوبه (≈0.037 µS cm–1) د Sartorius Arium د اوبو پاکولو سیسټم څخه راځي.
د 100% پنبې ساده اوبدلو (Muslin CT) د 147 gm-2 نومول شوي وزن سره د Veratex Lining Ltd., QC څخه راځي، او د بانس/سپانډیکس مخلوط د D. Zinman Textiles, QC څخه راځي.د کاندید ماسک نور توکي د محلي پارچه پرچون پلورونکو (فبریکلینډ) څخه راځي.په دې موادو کې دوه مختلف 100٪ پنبه اوبدل شوي پارچه (د بیلابیلو پرنټونو سره)، یو پنبه/سپانډیکس اوبدل شوی پارچه، دوه پنبه/پولیسټر اوبدل شوي پارچه (یو "یونیورسل" او یو "سویټر پارچه") او یو غیر اوبدل شوی پنبه / پولی پروپیلین شامل دي. د پنبې بیټینګ مواد.جدول 1 د جامو پیژندل شوي ملکیتونو لنډیز ښیې.د نوي تجهیزاتو د معیاري کولو لپاره ، تصدیق شوي طبي ماسکونه د ځایی روغتونونو څخه ترلاسه شوي ، پشمول د ASTM 2100 کچه 2 (L2) او کچه 3 (L3؛ Halyard) تصدیق شوي طبي ماسکونه او N95 تنفس کونکي (3M).
د ازموینې لپاره د هر موادو څخه د نږدې 85 ملي میتر قطر یوه سرکلر نمونه پرې شوې وه؛په موادو کې نور بدلونونه ندي رامینځته شوي (د مثال په توګه مینځل).د ازموینې لپاره د PFE وسیلې نمونې هولډر کې د پارچه لوپ کلپ کړئ.د هوا جریان سره په تماس کې د نمونې ریښتیني قطر 73 ملي میتر دی ، او پاتې توکي د نمونې په کلکه تنظیم کولو لپاره کارول کیږي.د راټول شوي ماسک لپاره ، هغه اړخ چې مخ ته لمس کوي د چمتو شوي موادو ایروسول څخه لرې دی.
د monodisperse anionic polystyrene latex spheres ترکیب د ایمولشن پولیمرائزیشن په واسطه.په تیرو څیړنو کې د بیان شوي طرزالعمل له مخې، غبرګون د مونومر لوږې په نیمه بیچ حالت کې ترسره شوی.[21, 22] په 250 ملی لیتره درې غاړې ګردي لاندې فلاسک کې ډیونیز شوي اوبه (160 ملی لیتر) اضافه کړئ او د غوړ په حمام کې یې واچوئ.بیا فلاسک د نایتروجن سره پاک شوی و او د مخنیوی وړ سټیرین مونومر (2.1 ملی لیتر) په پاک شوي، هڅول شوي فلاسک کې اضافه شوی.د 10 دقیقو وروسته په 70 سانتي ګراد کې، سوډیم لوریل سلفیټ (0.235 g) په ډیونیز شوي اوبو (8 ملی لیتر) کې حل کړئ.د نورو 5 دقیقو وروسته، پوټاشیم پرسلفیټ (0.5 ګرامه) په ډیونیز شوي اوبو کې منحل شوي (2 ملی لیتر) اضافه شوي.په راتلونکو 5 ساعتونو کې، د سرینج پمپ څخه کار واخلئ چې ورو ورو اضافي انابیټر څخه پاک سټیرین (20 mL) په فلاسک کې د 66 µL min-1 په نرخ کې داخل کړئ.وروسته له دې چې د سټیرین انفیوژن بشپړ شو، غبرګون د نورو 17 ساعتونو لپاره دوام وکړ.بیا فلاسک پرانستل شو او د پولیمر کولو پای ته رسولو لپاره یخ شو.ترکیب شوي پولیسټرین لیټیک ایمولشن د سانپ سکین ډیلیسز ټیوب (3500 دا مالیکولر وزن کټ آف) کې د ډیونیز شوي اوبو په مقابل کې د پنځو ورځو لپاره ډیلایز شوی ، او هره ورځ ډیون شوي اوبه بدلې شوې.ایمولشن د ډایلیسز ټیوب څخه لرې کړئ او په یخچال کې یې د 4 درجې C په یخچال کې وساتئ تر هغه چې کارول کیږي.
د بروکهاوین 90Plus تحلیل کونکي سره متحرک رڼا توزیع (DLS) ترسره شوه، د لیزر موج اوږدوالی 659 nm و، او د کشف زاویه 90 ° وه.د ډیټا تحلیل کولو لپاره جوړ شوي ذره حل سافټویر (v2.6؛ Brookhaven Instruments Corporation) وکاروئ.د لیټیکس تعلیق د ډیونیز شوي اوبو سره مینځل کیږي تر هغه چې د ذرو شمیره په هره ثانیه کې نږدې 500 زره شمیره (kcps) وي.د ذرې اندازه 125 ± 3 nm ټاکل شوې وه، او راپور شوي پولی ډیسپرسیت 0.289 ± 0.006 و.
د زیټا پلس زیټا احتمالي تحلیل کونکی (Brookhaven Instruments Corp.) د مرحلې تحلیل ر lightا توزیع کولو حالت کې د زیټا احتمالي اندازه شوي ارزښت ترلاسه کولو لپاره کارول شوی و.نمونه د 5 × 10-3m NaCl محلول کې د لیټیکس الیکوټ اضافه کولو او د لیٹیکس تعلیق بیا کمولو سره چمتو شوې ترڅو نږدې 500 kcps د ذرو شمیر ترلاسه کړي.پنځه تکراري اندازه کول (هر یو 30 منډې لري) ترسره شوي، په پایله کې د زیټا احتمالي ارزښت -55.1 ± 2.8 mV، چیرته چې تېروتنه د پنځو تکرارونو اوسط ارزښت معیاري انحراف څرګندوي.دا اندازه کول په ګوته کوي چې ذرات په منفي ډول چارج شوي او یو مستحکم تعلیق جوړوي.د DLS او زیټا احتمالي ډاټا د ملاتړ کونکي معلوماتو جدولونو S2 او S3 کې موندل کیدی شي.
موږ تجهیزات د ASTM نړیوالو معیارونو سره سم جوړ کړي، لکه څنګه چې لاندې تشریح شوي او په 1 شکل کې ښودل شوي. د واحد جیټ بلاسټین اټومیزیشن ماډل (BLAM؛ CHTech) ایروسول جنراتور د لیټیکس بالونو لرونکي ایروسول تولید لپاره کارول کیږي.د هوا فلټر شوی جریان (د GE Healthcare Whatman 0.3 µm HEPA-CAP او 0.2 µm POLYCAP TF فلټرونو په لړ کې ترلاسه شوی) د 20 psi (6.9 kPa) په فشار کې د ایروسول جنراتور ته ننوځي او د L-15 mg یوه برخه اتوم کوي. تعلیق مایع د سرینج پمپ (KD ساینسي ماډل 100) له لارې د تجهیزاتو لیټیکس بال ته داخلیږي.د ایروسول شوي لوند ذرات د هوا جریان په تیریدو سره وچیږي چې د ټیوبلر تودوخې ایکسچینجر له لارې د ایروسول جنریټر پریږدي.د تودوخې ایکسچینجر د 5/8” سټینلیس سټیل ټیوب زخم لري چې د 8 فوټ اوږد تودوخې کویل سره.تولید یې 216 W (BriskHeat) دی.د دې د تنظیم وړ ډیل سره سم، د هیټر محصول د وسیلې اعظمي ارزښت 40٪ ته ټاکل شوی (≈86 W)؛دا د 112 °C (معیاري انحراف ≈1 °C) په اوسط ډول د بهرنی دیوال تودوخې تولیدوي، کوم چې د سطحې نصب شوي ترموکوپل (ټیلر USA) اندازه کولو لخوا ټاکل کیږي.شکل S4 په ملاتړي معلوماتو کې د هیټر فعالیت لنډیز کوي.
وچ شوي اتوم شوي ذرات بیا د فلټر شوي هوا لوی حجم سره مخلوط شوي ترڅو د 28.3 لیتره دقیقه - 1 د هوا جریان کچه ترلاسه کړي (یعنې په یوه دقیقه کې 1 مکعب فوټ).دا ارزښت غوره شوی ځکه چې دا د سیسټم لاندې جریان کې د لیزر ذرې تحلیل کونکي وسیلې نمونې کولو دقیق جریان نرخ دی.د هوا جریان چې د لیټیکس ذرات لیږدوي له دوه ورته عمودی چیمبرونو څخه یوې ته لیږل کیږي (د بیلګې په توګه نرم دیوال لرونکي سټینلیس سټیل ټیوب): د "کنټرول" چیمبر پرته له ماسک موادو څخه ، یا د سرکلر کټ "نمونې" چیمبر څخه د جلا کیدو وړ نمونه لرونکی. د ټوکر څخه بهر داخلیږي.د دوه چیمبرونو داخلي قطر 73 ملي میتر دی، کوم چې د نمونې لرونکی داخلي قطر سره سمون لري.د نمونې لرونکی د ماسک موادو په کلکه مهر کولو لپاره ګنډل شوي حلقې او ریسیس شوي بولټونه کاروي ، او بیا د نمونې خونې تشې ته د جلا کیدو وړ بریکٹ دننه کړئ ، او د ربړ ګاسکیټ او کلیمپونو سره په آلې کې په کلکه مهر کړئ (شکل S2 ، د ملاتړ معلومات).
د هوا جریان سره په تماس کې د جامو نمونې قطر 73 ملي میتر دی (ساحه = 41.9 سانتي متره)؛دا د ازموینې په جریان کې د نمونې په خونه کې مهر شوی.د هوا جریان د "کنټرول" یا "نمونې" چیمبر څخه د لیزر ذرات تحلیل کونکي (د ذرې اندازه کولو سیسټم LASAIR III 110) ته لیږدول کیږي ترڅو د لیټیک ذرات شمیر او غلظت اندازه کړي.د ذرې شنونکی د ذرې د غلظت ټیټ او پورتنۍ حدونه په ترتیب سره 2 × 10-4 او ≈34 ذرات په هر مکعب فوټ (7 او ≈950 000 ذرات په هر مکعب فوټ) مشخصوي.د latex ذراتو غلظت د اندازه کولو لپاره، د ذرې غلظت په "بکس" کې د ټیټ حد او د 0.10-0.15 µm پورتنۍ حد سره راپور شوی، په ایروسول کې د واحد latex ذراتو د اندازې سره مطابقت لري.په هرصورت، د نورو بنونو اندازه کارول کیدی شي، او ډیری ډنډونه په ورته وخت کې ارزول کیدی شي، د اعظمي ذرې اندازه 5 µm سره.
په تجهیزاتو کې نور تجهیزات هم شامل دي، لکه د چیمبر د فلش کولو تجهیزات او د پاکو فلټر شوي هوا سره د ذرو تحلیل کونکي، او همدارنګه اړین والوز او وسایل (شکل 1).د پایپ او وسایلو بشپړ ډیاګرامونه د ملاتړي معلوماتو په شکل S1 او جدول S1 کې ښودل شوي.
د تجربې په جریان کې، د لیټیکس تعلیق د ≈60 څخه تر 100 μL min-1 د جریان په اندازې کې د ایروسول جنراتور ته داخل شو ترڅو د باثباته ذرو تولید وساتي، نږدې 14-25 ذرات په هر مکعب سانتي مترو کې (400 000-متره مکعب)7007 000 ذرات).پښې) په یوه ډنډ کې د 0.10-0.15 µm اندازې سره.دا د جریان نرخ حد ته اړتیا ده ځکه چې د ایروسول جنراتور لاندې د لیټیکس ذراتو غلظت کې د لیدل شوي بدلونونو له امله ، کوم چې ممکن د لیټیکس تعلیق مقدار کې بدلونونو ته منسوب شي چې د ایروسول جنراتور د مایع جال لخوا نیول شوي.
د ورکړل شوي پوښاک نمونې د PFE اندازه کولو لپاره ، د لیټیکس ذره ایروسول لومړی د کنټرول خونې له لارې لیږدول کیږي او بیا د ذرې تحلیل کونکي ته لیږل کیږي.په دوامداره توګه د دریو ذراتو غلظت په چټکۍ سره اندازه کړئ، هر یو د یوې دقیقې دوام کوي.د ذرې تحلیل کونکی د تحلیل په جریان کې د ذراتو اوسط غلظت راپور ورکوي ، دا د نمونې په یوه دقیقه کې د ذراتو اوسط غلظت (28.3 L) دی.د باثباته ذرو شمیرې او د ګاز جریان نرخ رامینځته کولو لپاره د دې اساساتو اندازه کولو وروسته ، ایروسول د نمونې خونې ته لیږدول کیږي.یوځل چې سیسټم انډول ته ورسیږي (معمولا 60-90 ثانیې)، نور درې پرله پسې یو دقیقې اندازه په چټکۍ سره اخیستل کیږي.دا نمونې اندازه کول د ټوکر نمونې څخه تیریږي د ذراتو غلظت استازیتوب کوي.وروسته، د کنټرول خونې ته د ایروسول جریان په ویشلو سره، د کنټرول خونې څخه د ذرو د غلظت نور درې اندازه اخیستل شوي ترڅو دا تصدیق کړي چې د پورته ذرې غلظت د ټول نمونې ارزونې پروسې په جریان کې د پام وړ بدلون ندی راغلی.څرنګه چې د دوو چیمبرونو ډیزاین یو شان دی - پرته له دې چې د نمونې خونه کولی شي د نمونې لرونکی ځای په ځای کړي - په چیمبر کې د جریان شرایط یو شان ګڼل کیدی شي، نو په ګاز کې د ذرو غلظت د کنټرول خونې او نمونې خونه پریږدي. پرتله کیدی شي.
د ذرې تحلیل کونکي وسیلې د ژوند ساتلو لپاره او د هرې ازموینې ترمینځ په سیسټم کې د ایروسول ذرات لرې کولو لپاره ، د هرې اندازې وروسته د ذرې تحلیل کونکي پاکولو لپاره د HEPA فلټر شوي هوایی جیټ وکاروئ ، او د نمونو بدلولو دمخه د نمونې خونه پاک کړئ.مهرباني وکړئ د PFE وسیله کې د هوا فلش کولو سیسټم سکیمیک ډیاګرام لپاره د ملاتړ معلوماتو کې شکل S1 ته مراجعه وکړئ.
دا محاسبه د یو واحد مادي نمونې لپاره د واحد "تکرار" PFE اندازه نمایندګي کوي او په ASTM F2299 (مساوي (2)) کې د PFE محاسبې سره برابر دی.
په §2.1 کې ذکر شوي مواد د لیټیکس ایروسولونو سره ننګول شوي چې د PFE تجهیزاتو په کارولو سره چې په §2.3 کې تشریح شوي ترڅو د ماسک موادو په توګه د دوی مناسبیت مشخص کړي.شکل 2 د ذرو غلظت تحلیل کونکي څخه ترلاسه شوي لوستل ښیې ، او د سویټر فابریکو او بیټینګ موادو PFE ارزښتونه په ورته وخت کې اندازه کیږي.درې نمونې تحلیلونه د ټولټال دوه موادو او شپږ تکرارونو لپاره ترسره شوي.په ښکاره ډول، د دریو لوستلو په سیټ کې لومړی لوستل (د روښانه رنګ سره سیوري شوي) معمولا د نورو دوو لوستلو څخه توپیر لري.د مثال په توګه، لومړی لوستل په 2 شکل کې د 12-15 درې اړخیزو نورو دوو لوستلو اوسط څخه د 5٪ څخه ډیر توپیر لري.دا مشاهده د ایروسول لرونکي هوا توازن پورې اړه لري چې د ذرات تحلیل کونکي له لارې تیریږي.لکه څنګه چې په موادو او میتودونو کې بحث شوی، د توازن لوستل (دوهم او دریم کنټرول او نمونې لوستل) په ترتیب سره په 2 شکل کې په تور نیلي او سور سیوري کې د PFE محاسبه کولو لپاره کارول شوي.په ټولیز ډول، د دریو نقلونو اوسط PFE ارزښت د سویټر پارچه لپاره 78٪ ± 2٪ او د پنبې بیټینګ موادو لپاره 74٪ ± 2٪ دی.
د سیسټم د فعالیت معیارونو لپاره، د ASTM 2100 تصدیق شوي طبي ماسکونه (L2, L3) او د NIOSH تنفس کونکي (N95) هم ارزول شوي.د ASTM F2100 معیار د 0.1 µm ذرو د کچې 2 او لیول 3 ماسکونو د فرعي مایکرون ذرات فلټریشن موثریت په ترتیب سره ≥ 95٪ او ≥ 98٪ ټاکي.[5] په ورته ډول، د NIOSH تصدیق شوي N95 تنفس کونکي باید د 0.075 µm اوسط قطر سره د اتوم شوي NaCl نانو ذراتو لپاره د ≥95٪ فلټریشن موثریت وښیې.[24] Rengasamy et al.د راپورونو له مخې، ورته N95 ماسکونه د PFE ارزښت 99.84٪ – 99.98٪ ښیي، [25] Zangmeister et al.د راپورونو له مخې، د دوی N95 لږترلږه د 99.9٪ څخه ډیر د فلټریشن موثریت تولیدوي، [14] پداسې حال کې چې Joo et al.د راپورونو له مخې، د 3M N95 ماسک د PFE (300 nm ذرات) 99٪ تولیدوي، [16] او Hao et al.راپور شوي N95 PFE (300 nm ذرات) 94.4٪ دی.[17] د دوه N95 ماسکونو لپاره چې د شکیا او ال لخوا ننګول شوي.د 0.1 µm لیټیکس بالونو سره، PFE تقریبا د 80٪ او 100٪ ترمنځ راټیټ شو.[19] کله چې Lu et al.د N95 ماسکونو ارزولو لپاره د ورته اندازې لیټیکس بالونو کارول ، اوسط PFE 93.8٪ راپور شوی.[20] پدې کار کې بیان شوي تجهیزاتو په کارولو سره ترلاسه شوي پایلې ښیې چې د N95 ماسک PFE 99.2 ± 0.1٪ دی ، کوم چې د ډیری پخوانیو مطالعاتو سره ښه موافق دی.
جراحي ماسکونه هم په ډیری مطالعاتو کې ازمول شوي.د هاو او نور جراحي ماسکونه.د 73.4٪ PFE (300 nm ذرات) ښودلې، [17] پداسې حال کې چې درې جراحي ماسکونه د Drewick et al لخوا ازمول شوي.د PFE تولید له نږدې 60٪ څخه تر 100٪ پورې دی.[15] (وروستی ماسک ممکن یو تصدیق شوی ماډل وي.) په هرصورت، Zangmeister et al.د راپورونو له مخې، د ازمویل شوي دوه جراحي ماسکونو لږترلږه د فلټر کولو موثریت یوازې د 30٪ څخه لږ څه لوړ دی، [14] د هغه جراحي ماسکونو په پرتله چې پدې څیړنه کې ازمول شوي.په ورته ډول ، د "نیلي جراحي ماسک" د جو او ال لخوا ازمول شوی.ثابت کړئ چې PFE (300 nm ذرات) یوازې 22٪ دي.[16] شاکیه او نور.راپور ورکړی چې د جراحي ماسکونو PFE (د 0.1 µm لیټیک ذرات کارول) نږدې 60-80٪ کم شوي.د ورته اندازې د لیټیکس بالونو په کارولو سره، د Lu et al. جراحي ماسک د اوسط PFE پایله 80.2٪ تولید کړه.[20] په پرتله کولو سره، زموږ د L2 ماسک PFE 94.2 ± 0.6٪ دی، او د L3 ماسک PFE 94.9 ± 0.3٪ دی.که څه هم دا PFEs په ادبیاتو کې ډیری PFEs څخه تیریږي ، موږ باید په یاد ولرو چې په تیرو څیړنو کې نږدې د تصدیق کچه شتون نلري ، او زموږ جراحي ماسک د 2 کچه او 3 کچه تصدیق ترلاسه کړی.
په ورته ډول چې په 2 شکل کې د کاندید ماسک توکي تحلیل شوي، په نورو شپږو موادو کې درې ازموینې ترسره شوي ترڅو په ماسک کې د دوی مناسبیت مشخص کړي او د PFE وسیلې عملیات وښیې.شکل 3 د ټولو ازمویل شوي موادو PFE ارزښتونه په ګوته کوي او د PFE ارزښتونو سره پرتله کوي چې د تصدیق شوي L3 او N95 ماسک موادو ارزولو سره ترلاسه شوي.د دې کار لپاره غوره شوي د 11 ماسکونو / کاندید ماسک موادو څخه، د PFE فعالیت پراخه لړۍ په روښانه توګه لیدل کیدی شي، د ≈10٪ څخه تر 100٪ پورې، د نورو مطالعاتو سره مطابقت لري، [8, 9, 15] او د صنعت تشریح کونکي د PFE او PFE ترمنځ هیڅ روښانه اړیکه نشته.د مثال په توګه، هغه مواد چې ورته ترکیب لري (دوه 100٪ پنبې نمونې او د پنبې ململ) خورا مختلف PFE ارزښتونه ښیې (په ترتیب سره 14٪، 54٪، او 13٪).مګر دا اړینه ده چې ټیټ فعالیت (د مثال په توګه، 100٪ کاټن A؛ PFE ≈ 14٪)، منځنۍ فعالیت (د مثال په توګه، 70٪ / 30٪ کاټن / پالیسټر مخلوط؛ PFE ≈ 49٪) او لوړ فعالیت (د مثال په توګه، sweater fabric؛ PFE ≈ 78%) ټوکر په واضح ډول د PFE تجهیزاتو په کارولو سره پیژندل کیدی شي چې پدې کار کې تشریح شوي.په ځانګړي توګه سویټر فابریکې او د پنبې بیټینګ توکي خورا ښه ترسره کړي ، د PFEs له 70٪ څخه تر 80٪ پورې.دا ډول لوړ فعالیت توکي په ډیر تفصیل سره پیژندل کیدی شي او تحلیل شي ترڅو د ځانګړتیاو په اړه پوه شي چې د دوی لوړ فلټریشن فعالیت کې مرسته کوي.په هرصورت، موږ غواړو یادونه وکړو چې ځکه چې د ورته صنعت توضیحاتو سره د موادو PFE پایلې (د بیلګې په توګه د پنبې مواد) خورا توپیر لري، دا ډاټا نه په ګوته کوي چې کوم مواد د ټوکر ماسکونو لپاره په پراخه کچه ګټور دي، او موږ اراده نه لرو چې د ملکیتونو اټکل وکړو- مادي کټګورۍ.د فعالیت اړیکه.موږ د کیلیبریشن ښودلو لپاره ځانګړي مثالونه چمتو کوو ، وښیو چې اندازه کول د احتمالي فلټریشن موثریت ټوله سلسله پوښي ، او د اندازه کولو خطا اندازه ورکړئ.
موږ دا د PFE پایلې ترلاسه کړې ترڅو ثابت کړي چې زموږ تجهیزات د اندازه کولو پراخه وړتیاوې لري، ټیټه تېروتنه، او په ادب کې ترلاسه شوي ډاټا سره پرتله کول.د مثال په توګه، Zangmeister et al.د ډیری اوبدل شوي پنبې د PFE پایلې (د مثال په توګه "پنبه 1-11″) (په هر انچ کې له 89 څخه تر 812 پورې تارونه) راپور شوي.د 11 موادو څخه په 9 کې، "لږترلږه د فلټر کولو موثریت" له 0٪ څخه تر 25٪ پورې دی؛د نورو دوو موادو PFE شاوخوا 32٪ دی.[14] په ورته ډول، Konda et al.د دوه پنبې فابریکې (80 او 600 TPI؛ 153 او 152 gm-2) د PFE ډاټا راپور شوي.PFE په ترتیب سره له 7٪ څخه تر 36٪ او 65٪ څخه تر 85٪ پورې دی.د Drewnick et al. په څیړنه کې، په واحد پرت پنبه ټوکرونو کې (د بیلګې په توګه پنبه، پنبه، مولتون؛ 139-265 TPI؛ 80-140 gm-2)، د موادو PFE کچه شاوخوا 10٪ څخه تر 30٪ پورې ده.د Joo et al. په مطالعې کې، د دوی 100٪ پنبه مواد د 8٪ PFE (300 nm ذرات) لري.Bagheri et al.د 0.3 څخه تر 0.5 µm پورې پولی سټیرین لیټیک ذرات کارول شوي.د پنبې د شپږو موادو (120-200 TPI؛ 136-237 gm-2) PFE اندازه شوې، د 0٪ څخه تر 20٪ پورې.[18] له همدې امله، ډیری دا مواد زموږ د دریو پنبې فابریکو (د بیلګې په توګه د Veratex Muslin CT، Fabric Store Cottons A او B) د PFE پایلو سره ښه موافق دي، او د دوی اوسط فلټریشن موثریت په ترتیب سره 13٪، 14٪ او دی.۵۴٪.دا پایلې ښیي چې د پنبې موادو ترمنځ لوی توپیرونه شتون لري او هغه مواد چې د لوړ PFE لامل کیږي (د بیلګې په توګه د کونډا او نور 600 TPI پنبه؛ زموږ پنبه B) په ښه توګه نه پوهیږي.
کله چې دا پرتله کول، موږ دا منو چې په ادبياتو کې ازمول شوي مواد موندل ګران دي چې ورته ځانګړتیاوې ولري (د بیلګې په توګه، د موادو جوړښت، اوبدلو او اوبدلو، TPI، وزن، او نور) په دې څیړنه کې ازمول شوي موادو سره، او له همدې امله مستقیم پرتله کیدی نشي.سربیره پردې، د لیکوالانو لخوا کارول شوي وسایلو کې توپیرونه او د معیاري کولو نشتوالی د ښه پرتله کولو لپاره ستونزمن کوي.په هرصورت، دا روښانه ده چې د عادي جامو د فعالیت / فعالیت اړیکه په ښه توګه نه پوهیږي.مواد به نور هم د معیاري، انعطاف وړ او د باور وړ تجهیزاتو سره ازمول کیږي (لکه هغه تجهیزات چې پدې کار کې تشریح شوي) د دې اړیکو ټاکلو لپاره.
که څه هم د یو واحد نقل (0-4٪) او په درې اړخیزه توګه تحلیل شوي نمونو ترمنځ ټول احصایوي غلطۍ (0-5٪) شتون لري، پدې کار کې وړاندیز شوي تجهیزات د مختلفو موادو د PFE ازموینې لپاره اغیزمن وسیله ثابت شوي.د تصدیق وړ طبي ماسکونو ته عادي پارچه.د یادولو وړ ده چې د 11 موادو په منځ کې چې د 3 شکل لپاره ازمول شوي، د تبلیغاتو تېروتنه σprop د یوې نمونې د PFE اندازه کولو تر منځ د معیاري انحراف څخه ډیر دی، دا د 11 موادو څخه 9 څخه σsd؛دا دوه استثناوې په خورا لوړ PFE ارزښت کې واقع کیږي (لکه L2 او L3 ماسک).که څه هم د Rengasamy et al لخوا وړاندې شوي پایلې.دا په ډاګه کوي چې د تکرار نمونو ترمنځ توپیر کوچنی دی (د بیلګې په توګه، پنځه تکرار <0.29٪)، [25] دوی د لوړ پیژندل شوي فلټر کولو ځانګړتیاو سره مواد مطالعه کړي چې په ځانګړې توګه د ماسک جوړولو لپاره ډیزاین شوي: مواد پخپله یونیفورم وي، او ازموینه هم دا ده. د PFE سلسله ساحه ممکن ډیر ثابت وي.په ټولیز ډول، زموږ د تجهیزاتو په کارولو سره ترلاسه شوي پایلې د PFE ډیټا او د نورو څیړونکو لخوا ترلاسه شوي تصدیق معیارونو سره مطابقت لري.
که څه هم PFE د ماسک فعالیت اندازه کولو لپاره یو مهم شاخص دی ، پدې مرحله کې موږ باید لوستونکو ته یادونه وکړو چې د راتلونکي ماسک موادو جامع تحلیل باید نور فاکتورونه په پام کې ونیسي ، دا د موادو پاریدو وړتیا (دا د فشار ډراپ یا توپیر فشار ازموینې له لارې دی. ).په ASTM F2100 او F3502 کې مقررات شتون لري.د منلو وړ تنفس کول د اغوستونکو د هوساینې لپاره اړین دي او د تنفس پرمهال د ماسک څنډې د لیکیدو مخه نیسي.څرنګه چې د ډیری عام موادو PFE او د هوا پاریدو وړتیا معمولا په متناسب ډول متناسب وي ، نو د فشار ډراپ اندازه کول باید د PFE اندازه کولو سره یوځای ترسره شي ترڅو د ماسک موادو فعالیت په بشپړ ډول ارزونه وکړي.
موږ وړاندیز کوو چې د ASTM F2299 سره سم د PFE تجهیزاتو جوړولو لپاره لارښوونې د معیارونو دوامداره پرمختګ لپاره اړین دي ، د څیړنې ډیټا تولید چې د څیړنې لابراتوارونو ترمینځ پرتله کیدی شي ، او د ایروسول فلټریشن وده.یوازې د NIOSH (یا F3502) معیار باندې تکیه وکړئ، کوم چې یو واحد وسیله (TSI 8130A) مشخصوي او څیړونکي د ټرنکي وسایلو پیرودلو څخه منع کوي (د مثال په توګه، د TSI سیسټمونه).په معیاري سیسټمونو تکیه کول لکه TSI 8130A د اوسني معیاري تصدیق لپاره مهم دي ، مګر دا د ماسکونو ، تنفس کونکو او نورو ایروسول فلټریشن ټیکنالوژیو پراختیا محدودوي چې د څیړنې پرمختګ سره مخالف دي.د یادولو وړ ده چې د NIOSH معیار د سخت شرایطو لاندې د تنفس کونکو ازموینې لپاره د میتود په توګه رامینځته شوی چې تمه کیږي کله چې دې تجهیزاتو ته اړتیا وي ، مګر په مقابل کې ، جراحي ماسکونه د ASTM F2100/F2299 میتودونو لخوا ازمول کیږي.د ټولنې ماسکونو شکل او سټایل د جراحي ماسکونو په څیر دي ، دا پدې معنی ندي چې دوی د N95 په څیر د فلټر کولو عالي فعالیت لري.که چیرې جراحي ماسکونه لاهم د ASTM F2100/F2299 سره سم ارزول کیږي ، عادي پوښاک باید د ASTM F2100/F2299 سره نږدې میتود په کارولو سره تحلیل شي.سربیره پردې ، ASTM F2299 په مختلف پیرامیټونو کې اضافي انعطاف ته اجازه ورکوي (لکه د هوا جریان نرخ او د فلټریشن موثریت مطالعاتو کې د سطح سرعت) ، کوم چې ممکن دا د څیړنې چاپیریال کې نږدې غوره معیار رامینځته کړي.