Маркази Таҷҳизоти Муҳофизатӣ ва Маводҳо (CEPEM), 1280 Main St. W., Хэмилтон, ОН, Канада
Аз истиноди зер истифода баред, то нусхаи пурраи ин мақоларо бо дӯстон ва ҳамкорони худ мубодила кунед.бисёр омӯхтан.
Муассисаҳои тандурустии ҷамъиятӣ тавсия медиҳанд, ки ҷамоатҳо аз ниқобҳо барои коҳиш додани паҳншавии бемориҳои ҳавоӣ ба монанди COVID-19 истифода баранд.Вақте ки ниқоб ҳамчун филтри баландсамара амал мекунад, паҳншавии вирус коҳиш меёбад, аз ин рӯ арзёбии самаранокии филтратсияи зарраҳои (PFE) ниқоб муҳим аст.Бо вуҷуди ин, хароҷоти баланд ва мӯҳлатҳои дарозмуддати марбут ба хариди системаи калидии PFE ё киро кардани лабораторияи аккредитатсияшуда ба озмоиши маводи филтр халал мерасонанд.Ба таври возеҳ зарурати системаи санҷиши PFE-и "муттаҳидшуда" вуҷуд дорад;аммо, стандартҳои мухталифе, ки санҷиши PFE-и ниқобҳои (тиббӣ)-ро муқаррар мекунанд (масалан, ASTM International, NIOSH) дар возеҳи протоколҳо ва дастурҳои онҳо хеле фарқ мекунанд.Дар ин ҷо таҳияи системаи "дохилии" PFE ва усули озмоиши ниқобҳо дар заминаи стандартҳои ҷории ниқобҳои тиббӣ тавсиф карда мешавад.Мувофиқи стандартҳои байналмилалии ASTM, система аэрозолҳои сфераҳои латексро (андозаи номиналии 0,1 мкм) истифода мебарад ва барои чен кардани консентратсияи зарраҳои боло ва поёни маводи ниқоб аз анализатори зарраҳои лазерӣ истифода мебарад.Андозагирии PFE-ро дар матоъҳои гуногуни умумӣ ва ниқобҳои тиббӣ иҷро кунед.Усули дар ин кор тавсифшуда ба стандартҳои ҷории санҷиши PFE мувофиқат мекунад ва ҳамзамон чандирии мутобиқшавӣ ба ниёзҳои тағйирёбанда ва шароити филтрро фароҳам меорад.
Муассисаҳои тандурустии ҷамъиятӣ тавсия медиҳанд, ки ба аҳолӣ ниқоб пӯшанд, то паҳншавии COVID-19 ва дигар бемориҳои тавассути қатраҳо ва аэрозолҳо гузарандаро маҳдуд кунанд.[1] Талабот ба пӯшидани ниқобҳо дар коҳиш додани интиқол муассир аст ва [2] нишон медиҳад, ки ниқобҳои санҷидашудаи ҷомеа филтри муфидро таъмин мекунанд.Дарвоқеъ, таҳқиқоти моделсозӣ нишон доданд, ки коҳиши интиқоли COVID-19 тақрибан ба маҳсули якҷояи самаранокии ниқоб ва сатҳи қабули он мутаносиб аст ва ин ва дигар тадбирҳо дар асоси аҳолӣ дар коҳиши бистарӣ ва фавт таъсири синергетикӣ доранд.[3]
Теъдоди ниқобҳои тиббии сертификатсияшуда ва респираторҳо, ки аз ҷониби кормандони соҳаи тиб ва дигар кормандони фронт талаб карда мешаванд, ба таври назаррас афзоиш ёфта, ба занҷирҳои мавҷудаи истеҳсолот ва таъминот мушкилот эҷод мекунанд ва истеҳсолкунандагони навро водор мекунанд, ки маводи навро зуд озмоиш ва сертификатсия кунанд.Ташкилотҳо ба монанди ASTM International ва Институти миллии бехатарӣ ва саломатии меҳнат (NIOSH) усулҳои стандартии санҷиши ниқобҳои тиббиро таҳия кардаанд;аммо тафсилоти ин усулҳо хеле гуногун аст ва ҳар як ташкилот стандартҳои фаъолияти худро муқаррар кардааст.
Самаранокии филтратсияи зарраҳо (PFE) муҳимтарин хусусияти ниқоб аст, зеро он ба қобилияти он барои филтр кардани зарраҳои хурд ба монанди аэрозолҳо алоқаманд аст.Ниқобҳои тиббӣ бояд ба ҳадафҳои мушаххаси PFE[4-6] мувофиқат кунанд, то аз ҷониби агентиҳои танзимкунанда, ба монанди ASTM International ё NIOSH тасдиқ карда шаванд.Ниқобҳои ҷарроҳӣ аз ҷониби ASTM ва респираторҳои N95 аз ҷониби NIOSH сертификатсия шудаанд, аммо ҳарду ниқоб бояд аз арзишҳои мушаххаси қатъии PFE гузаранд.Масалан, ниқобҳои N95 бояд барои аэрозолҳои аз зарраҳои намак иборат буда, диаметри миёнаи 0,075 мкм филтратсияро ба даст оранд, дар ҳоле ки ниқобҳои ҷарроҳии ASTM 2100 L3 бояд барои аэрозолҳои аз тӯбҳои латексии диаметри миёнаи 0,1 мкм филтр 98% филтратсияро ба даст оранд. .
Ду варианти аввал қимат аст (> $1,000 барои як намунаи санҷиш, тахминан> $150,000 барои таҷҳизоти мушаххас) ва дар вақти пандемияи COVID-19 бо сабаби муддати тӯлонии интиқол ва мушкилоти таъминот таъхирҳо ба амал меоянд.Арзиши баланди санҷиши PFE ва ҳуқуқҳои маҳдуди дастрасӣ - дар якҷоягӣ бо набудани роҳнамоии мувофиқ оид ба арзёбии стандартикунонии фаъолият - муҳаққиқонро водор сохт, ки системаҳои гуногуни озмоиширо истифода баранд, ки аксар вақт ба як ё якчанд стандартҳои ниқобҳои тиббии сертификатсия асос ёфтаанд.
Таҷҳизоти махсуси санҷиши маводи ниқоб, ки дар адабиёти мавҷуда мавҷуд аст, одатан ба стандартҳои дар боло зикршуда NIOSH ё ASTM F2100/F2299 шабоҳат доранд.Аммо, муҳаққиқон имкон доранд, ки параметрҳои тарҳрезӣ ё амалиётиро мувофиқи афзалиятҳои худ интихоб ё тағир диҳанд.Масалан, тағирот дар суръати сатҳи намуна, суръати ҷараёни ҳаво / аэрозол, андозаи намуна (майдон) ва таркиби зарраҳои аэрозол истифода шудаанд.Бисёре аз таҳқиқоти охирин таҷҳизоти фармоиширо барои арзёбии маводи ниқоб истифода кардаанд.Ин таҷҳизот аэрозолҳои хлориди натрийро истифода мебаранд ва ба стандартҳои NIOSH наздиканд.Масалан, Рогак ва дигарон.(2020), Zangmeister ва дигарон.(2020), Друник ва дигарон.(2020) ва Ҷо ва дигарон.(2021) Ҳама таҷҳизоти сохташуда аэрозоли хлориди натрийро (ҳаҷмҳои гуногун) истеҳсол хоҳанд кард, ки бо заряди барқ безарар карда, бо ҳавои филтршуда маҳлул карда мешавад ва ба намунаи мавод фиристода мешавад, ки дар он андозаи зарраҳои оптикӣ, зарраҳои конденсатшудаи андозагирии консентратсияи зарраҳои омехта [9, 14-16] Конда ва дигарон.(2020) ва Хао ва дигарон.(2020) Дастгоҳи шабеҳ сохта шудааст, аммо нейтрализатори заряд дохил карда нашудааст.[8, 17] Дар ин таҳқиқот, суръати ҳаво дар намуна аз 1 то 90 L min-1 (баъзан барои муайян кардани таъсири ҷараён/суръат) фарқ мекард;вале суръати сатхи он аз 5,3 то 25 сантиметр с-1 байни.Андозаи намуна аз ≈3,4 ва 59 см2 фарқ мекунад.
Баръакс, дар бораи арзёбии маводи ниқоб тавассути таҷҳизот бо истифода аз аэрозоли латекс, ки ба стандарти ASTM F2100/F2299 наздик аст, тадқиқотҳо каманд.Масалан, Багери ва дигарон.(2021), Шакя ва дигарон.(2016) ва Лу ва дигарон.(2020) Таҷҳизоте барои тавлиди аэрозоли полистироли латекс сохта шуд, ки обшуда ва ба намунаҳои моддӣ фиристода шуд, ки дар он анализаторҳои гуногуни зарраҳо ё анализаторҳои андозаи зарраҳои мобилии сканер барои чен кардани консентратсияи зарраҳо истифода мешуданд.[18-20] Ва Лу ва дигарон.Нейтрализатори заряд дар поёни генератори аэрозолии онҳо истифода шуд ва муаллифони ду таҳқиқоти дигар ин корро накарданд.Меъёри ҷараёни ҳаво дар намуна низ каме тағйир ёфт, аммо дар доираи стандарти F2299 - аз ≈7,3 то 19 L min-1.Суръати сатҳи ҳаворо, ки Багери ва дигарон омӯхтаанд.мутаносибан 2 ва 10 см с–1 (дар доираи стандарт) аст.Ва Лу ва дигарон, Шакя ва дигарон.[18-20] Илова бар ин, муаллиф ва Шакя ва диг.сфераҳои латексии андозаҳои гуногун санҷида шудаанд (яъне, дар маҷмӯъ, аз 20 нм то 2500 нм).Ва Лу ва дигарон.Ҳадди ақал дар баъзе озмоишҳои худ, онҳо андозаи зарраҳои муайяншудаи 100 нм (0,1 мкм) -ро истифода мебаранд.
Дар ин кор, мо мушкилотеро, ки мо ҳангоми сохтани дастгоҳи PFE дучор мешавем, тавсиф мекунем, ки ба стандартҳои мавҷудаи ASTM F2100/F2299 то ҳадди имкон мувофиқат кунад.Дар байни стандартҳои асосии маъмул (яъне NIOSH ва ASTM F2100/F2299), стандарти ASTM чандирии бештарро дар параметрҳо (ба монанди суръати ҷараёни ҳаво) барои омӯзиши кори филтр, ки метавонад ба PFE дар ниқобҳои ғайритиббӣ таъсир расонад, таъмин мекунад.Аммо, тавре ки мо нишон додем, ин чандирӣ сатҳи иловагии мураккабии тарҳрезии чунин таҷҳизотро фароҳам меорад.
Моддаҳои кимиёвӣ аз Sigma-Oldrich харида шуда, ҳамон тавре ки ҳаст, истифода мешуданд.Мономери стирол (≥99%) тавассути сутуни шишагини дорои тозакунандаи ингибитори гилхок тоза карда мешавад, ки барои хориҷ кардани терт-бутилкатехол пешбинӣ шудааст.Оби деионизатсияшуда (≈0,037 μS см–1) аз системаи тозакунии оби Sartorius Arium меояд.
Бофтани 100% пахтаи оддӣ (Muslin CT) бо вазни номиналии 147 гм-2 аз Veratex Lining Ltd., QC ва омехтаи бамбук/спандекс аз D. Zinman Textiles, QC меояд.Дигар маводи ниқоби номзад аз фурӯшандагони матоъҳои маҳаллӣ (Fabricland) меоянд.Ин маводҳо ду матоъҳои гуногуни 100% пахтагии бофташуда (бо чопҳои гуногун), як матои трикотажии пахта/спандекс, ду матои трикотажии пахта/полиэстер (як “универсал” ва як “матои свитер”) ва пахтаи набофташуда/полипропиленӣ омехта шудаанд. маводи пахтагин.Ҷадвали 1 мухтасари хосиятҳои маълуми матоъро нишон медиҳад.Барои санҷиши таҷҳизоти нав, ниқобҳои тиббии сертификатсияшуда аз беморхонаҳои маҳаллӣ, аз ҷумла ниқобҳои тиббии сертификатсияшудаи ASTM 2100 Level 2 (L2) ва Level 3 (L3; Halyard) ва респираторҳои N95 (3M) гирифта шуданд.
Намунаи даврашакл, ки диаметри тақрибан 85 мм дорад, аз ҳар як мавод барои озмоиш бурида шуд;ба мавод (масалан, шустан) дигар тағйирот ворид карда нашудааст.Барои санҷиш ҳалқаи матоъро дар дорандаи намунаи дастгоҳи PFE часпонед.Диаметри воқеии намуна дар тамос бо ҷараёни ҳаво 73 мм аст ва маводи боқимонда барои мустаҳкам кардани намуна истифода мешаванд.Барои ниқоби ҷамъшуда тарафе, ки ба рӯй мерасад, аз аэрозоли маводи додашуда дур аст.
Синтези сфераҳои монодисперсии анионии полистироли латексӣ тавассути полимеризатсияи эмульсия.Мувофики тартибе, ки дар тадкикоти пештара тавсиф карда шуда буд, реаксия дар режими ним-партиявии гуруснагии мономер гузаронида шуд.[21, 22] Оби деионизатсияшуда (160 мл) ба колбачаи мудаввари 250 мл се гардандор илова кунед ва онро дар ваннаи равғани омехта гузоред.Сипас колба бо нитроген тоза карда шуд ва мономери бе ингибитор стирол (2,1 мл) ба колба тоза карда, омехта карда шуд.Пас аз 10 дақиқа дар ҳарорати 70 °C, натрий лаурилсулфатро (0,235 г) дар оби деионизатсияшуда (8 мл) илова кунед.Пас аз 5 дақиқаи дигар, персулфати калий (0,5 г) дар оби деионизатсияшуда (2 мл) илова карда шуд.Дар давоми 5 соати оянда аз насоси сӯзандору истифода баред, то ба колба бо суръати 66 мкл мин-1 стироли иловагии бе ингибитор (20 мл) оҳиста ворид кунед.Пас аз ба итмом расидани инфузияи стирол, реаксия 17 соати дигар давом кард.Сипас колба кушода ва хунук карда шуд, то полимеризатсия хотима ёбад.Эмульсияи латекси полистироли синтезшуда бар зидди оби деионизатсияшуда дар найчаи диализи SnakeSkin (буридаи вазни молекулавӣ 3500 Да) барои панҷ рӯз диализ карда шуд ва оби деионизатсияшуда ҳар рӯз иваз карда мешуд.Эмульсияро аз найчаи диализ хориҷ кунед ва онро дар яхдон дар ҳарорати 4°С то истифода бурдан нигоҳ доред.
Парокандашавии нури динамикӣ (DLS) бо анализатори Brookhaven 90Plus анҷом дода шуд, дарозии мавҷи лазерӣ 659 нм ва кунҷи детектор 90 ° буд.Барои таҳлили додаҳо нармафзори дарунсохташудаи ҳалли зарраҳоро (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) истифода баред.Суспензияи латекс бо оби деионизатсияшуда то он даме, ки миқдори зарраҳо тақрибан ба 500 ҳазор ҳисоб дар як сония (kcps) баробар мешавад.Андозаи зарраҳо 125 ± 3 нм муайян карда шуд ва полидисперсионии гузоришшуда 0,289 ± 0,006 буд.
Як анализатори потенсиалии ZetaPlus (Brookhaven Instruments Corp.) барои ба даст овардани арзиши ченшудаи потенсиали zeta дар реҷаи парокандакунии нури таҳлили фазавӣ истифода шуд.Намуна бо илова кардани як аликвоти латекс ба маҳлули 5 × 10-3м NaCl ва боз суспензияи латекс барои ба даст овардани миқдори зарраҳои тақрибан 500 ккп омода карда шуд.Панҷ ченкунии такрорӣ (ҳар кадоме аз 30 давиш иборат аст) анҷом дода шуд, ки дар натиҷа арзиши потенсиалии zeta -55,1 ± 2,8 мВ мебошад, ки дар он хатогӣ инҳирофи стандартии арзиши миёнаи панҷ такрорро ифода мекунад.Ин ченакҳо нишон медиҳанд, ки зарраҳо заряди манфӣ доранд ва суспензияи устуворро ташкил медиҳанд.Маълумоти эҳтимолии DLS ва zeta-ро дар ҷадвалҳои иттилоотии S2 ва S3 дастрас кардан мумкин аст.
Мо таҷҳизотро мувофиқи стандартҳои байналмилалии ASTM сохтем, ки дар зер тавсиф шудааст ва дар расми 1 нишон дода шудааст. Генератори аэрозолии якҳафтаинаи атомизатсияи Blaustein (BLAM; CHTech) барои истеҳсоли аэрозолҳои дорои тӯбҳои латексӣ истифода мешавад.Ҷараёни ҳавои филтршуда (тавассути филтрҳои GE Healthcare Whatman 0,3 мкм HEPA-CAP ва 0,2 мкм POLYCAP TF пай дар пай гирифта мешавад) ба генератори аэрозол бо фишори 20 psi (6,9 кПа) ворид мешавад ва як қисми 5 мг L-1-ро атом мекунад. суспензия Моеъ ба тӯби латексии таҷҳизот тавассути насоси сӯзандору ворид карда мешавад (KD Scientific Model 100).Зарраҳои тар аз аэрозолизатсияшуда тавассути гузариши ҷараёни ҳаво аз генератори аэрозол тавассути гармкунаки қубурӣ хушк мешаванд.Табдилдиҳандаи гармӣ аз 5/8 дюймаи аз пӯлоди зангногир бо печи гармидиҳии 8 фут иборат аст.Истеҳсоли 216 Вт (BriskHeat).Мувофиқи рақами танзимшавандаи он, баромади гармкунак ба 40% аз арзиши максималии дастгоҳ (≈86 Вт) муқаррар карда мешавад;ин ҳарорати миёнаи девори берунии 112 °C (тағйирёбии стандартӣ ≈1 °C) ба вуҷуд меорад, ки тавассути андозагирии термопари рӯизаминӣ (Тейлор ИМА) муайян карда мешавад.Тасвири S4 дар маълумоти дастгирӣ кори гармкунакро ҷамъбаст мекунад.
Зарраҳои атомии хушкшуда пас аз он бо ҳаҷми бештари ҳавои филтршуда омехта карда мешаванд, то суръати умумии ҷараёни ҳаво ба 28,3 L min-1 (яъне 1 метри мукааб дар як дақиқа) ба даст оранд.Ин арзиш интихоб шудааст, зеро он суръати дақиқи ҷараёни дақиқи асбоби таҳлилгари зарраҳои лазерӣ дар поёноби система мебошад.Ҷараёни ҳаво, ки зарраҳои латексро мебурд, ба яке аз ду камераи амудии якхела (яъне қубурҳои аз пӯлоди зангногир девордор ҳамвор) фиристода мешавад: камераи “назорат” бидуни маводи ниқоб ё камераи “намуна”-и даврашакл, ки барои истифода ҷудошаванда ҷудошаванда Дорандаи намуна берун аз матоъ гузошта мешавад.Диаметри дарунии ду камера 73 мм аст, ки ба диаметри дарунии дорандаи намуна мувофиқат мекунад.Дорандаи намуна ҳалқаҳои чуқурӣ ва болтҳои даруниро истифода мебарад, то маводи ниқобро маҳкам маҳкам кунад ва сипас кронштейни ҷудошавандаро ба холигии камераи намуна гузорад ва онро бо маҳлулҳои резинӣ ва фишурдаҳо дар дастгоҳ маҳкам пӯшонад (Расми S2, маълумоти дастгирӣ).
Диаметри намунаи матоъ дар тамос бо ҷараёни ҳаво 73 мм (масоҳат = 41,9 см2);он дар камераи намунавӣ ҳангоми санҷиш мӯҳр карда мешавад.Ҷараёни ҳаво, ки аз камераи "назорат" ё "намуна" мебарояд, барои чен кардани шумора ва консентратсияи заррачаҳои латекс ба анализатори зарраҳои лазерӣ (системаи ченкунии зарраҳо LASAIR III 110) интиқол дода мешавад.Анализатори заррачаҳо ҳудуди поёнӣ ва болоии консентратсияи зарраҳоро, мутаносибан 2 × 10-4 ва ≈34 зарра дар як фут мукааб (7 ва ≈950 000 зарраҳо дар як фут мукааб) муайян мекунад.Барои ченкунии консентратсияи зарраҳои латекс, консентратсияи зарраҳо дар “қуттӣ” бо ҳудуди поёнӣ ва ҳадди болоии 0,10–0,15 мкм, ки ба андозаи тахминии зарраҳои синглҳои латекс дар аэрозол мувофиқ аст, гузориш дода мешавад.Бо вуҷуди ин, андозаҳои дигари қуттиҳоро метавон истифода бурд ва дар як вақт зарфҳои сершуморро бо андозаи максималии заррачаҳо 5 мкм арзёбӣ кардан мумкин аст.
Ба ин тачхизот инчунин тачхизоти дигар, ба монанди тачхизот барои шустани камера ва анализатори заррачахо бо хавои тозаи филтршуда, инчунин клапанхо ва асбобхои зарури дохил мешаванд (расми 1).Диаграммаҳои пурраи қубурҳо ва асбобҳо дар расми S1 ва Ҷадвали S1 маълумоти дастгирӣ нишон дода шудаанд.
Ҳангоми таҷриба, суспензияи латекс ба генератори аэрозол бо суръати ҷараёни аз ≈60 то 100 мкЛ min-1 ворид карда шуд, то ҳосили устувори заррачаҳо, тақрибан 14-25 зарраҳо дар як сантиметри мукааб (400 000-дар як сантиметр) 700 нигоҳ дошта шавад. 000 зарраҳо).Пойҳо) дар зарф бо андозаи 0,10-0,15 мкм.Ин диапазони суръати ҷараён аз сабаби тағирёбии мушоҳидашуда дар консентратсияи зарраҳои латекс дар поёноби генератори аэрозол талаб карда мешавад, ки мумкин аст ба тағирёбии миқдори суспензияи латекс, ки аз доми моеъи генератори аэрозол гирифта шудааст, марбут бошад.
Барои чен кардани PFE-и намунаи матоъ, аэрозоли зарраҳои латекс аввал тавассути утоқи идоракунӣ интиқол дода мешавад ва сипас ба анализатори зарраҳо равона карда мешавад.Консентратсияи се заррачаро пай дар пай чен кунед, ки ҳар кадоми онҳо як дақиқа давом мекунад.Анализатори заррачаҳо консентратсияи миёнаи зарраҳо дар вақти таҳлил, яъне консентратсияи миёнаи заррачаҳоро дар як дақиқа (28,3 л) намуна гузориш медиҳад.Пас аз андешидани ин ченакҳои асосӣ барои муқаррар кардани миқдори устувори зарраҳо ва суръати ҷараёни газ, аэрозол ба камераи намуна интиқол дода мешавад.Вақте ки система ба мувозинат мерасад (одатан 60-90 сония), боз се ченкунии пайдарпайи якдақиқаӣ пай дар пай зуд гирифта мешавад.Ин ченакҳои намунавӣ консентратсияи зарраҳоеро, ки аз намунаи матоъ мегузаранд, ифода мекунанд.Баъдан, бо тақсим кардани ҷараёни аэрозол ба утоқи идоракунӣ, боз се андозагирии консентратсияи зарраҳо аз утоқи идоракунӣ гирифта шуд, то тасдиқ кунад, ки консентратсияи зарраҳои болооб дар давоми тамоми раванди арзёбии намуна ба таври назаррас тағйир наёфтааст.Азбаски тарҳи ду камера якхела аст - ба истиснои он ки камераи намуна метавонад дорандаи намунаро ҷойгир кунад - шароити ҷараёнро дар камера якхела ҳисоб кардан мумкин аст, бинобар ин консентратсияи зарраҳо дар газе, ки аз камераи назоратӣ ва камераи намуна мебароянд муқоиса кардан мумкин аст.
Барои нигоҳ доштани мӯҳлати хизмати асбоби анализатори заррачаҳо ва хориҷ кардани зарраҳои аэрозол дар система байни ҳар як санҷиш, як ҳавопаймои ҳавоии HEPA филтршударо барои тоза кардани анализатори заррачаҳо пас аз ҳар як андоза истифода баред ва камераи намунаро пеш аз иваз кардани намуна тоза кунед.Лутфан ба расми S1 дар маълумоти дастгирӣ барои диаграммаи схематикии системаи шустушӯи ҳаво дар дастгоҳи PFE муроҷиат кунед.
Ин ҳисоб як андозагирии "такрор"-и PFE-ро барои як намунаи мавод ифода мекунад ва ба ҳисобкунии PFE дар ASTM F2299 (Муодилаи (2)) баробар аст.
Маводҳои дар §2.1 зикршуда бо аэрозолҳои латексӣ бо истифода аз таҷҳизоти PFE, ки дар §2.3 тавсиф шудаанд, барои муайян кардани мувофиқати онҳо ҳамчун маводи ниқоб мавриди баҳс қарор гирифтанд.Дар расми 2 нишондиҳандаҳои аз анализатори консентратсияи зарраҳо гирифташуда нишон дода шудаанд ва қиматҳои PFE-и матоъҳои свитерӣ ва маводи батга дар як вақт чен карда мешаванд.Се таҳлили намунавӣ барои ду мавод ва шаш такрор анҷом дода шуд.Аён аст, ки хониши аввал дар маҷмӯи се хониш (соя бо ранги сабуктар) одатан аз ду хониши дигар фарқ мекунад.Масалан, хониши аввал аз ҳисоби миёнаи ду хониши дигар дар 12-15 сегона дар расми 2 бештар аз 5% фарқ мекунад.Ин мушохида ба мувозинати хавои дорои аэрозол вобаста аст, ки тавассути анализатори заррачахо мегузарад.Тавре ки дар Маводҳо ва усулҳо баррасӣ шудааст, хонишҳои мувозинат (хонишҳои дуюм ва сеюми назорат ва намуна) барои ҳисоб кардани PFE дар сояҳои кабуд ва сурх мутаносибан дар расми 2 истифода шуданд.Дар маҷмӯъ, арзиши миёнаи PFE-и се такрорӣ 78% ± 2% барои матоъҳои свитер ва 74% ± 2% барои маводи пахтагин аст.
Барои санҷиши кори система, инчунин ниқобҳои тиббии сертификатсияшудаи ASTM 2100 (L2, L3) ва респираторҳои NIOSH (N95) арзёбӣ шуданд.Стандарти ASTM F2100 самаранокии филтркунии зарраҳои зермикронӣ 0,1 мкм зарраҳои сатҳи 2 ва ниқобҳои сатҳи 3-ро мутаносибан ≥ 95% ва ≥ 98% муқаррар мекунад.[5] Ба ҳамин монанд, респираторҳои N95-и аз ҷониби NIOSH сертификатсияшуда бояд самаранокии филтратсияро барои нанозарраҳои атомии NaCl бо диаметри миёнаи 0,075 мкм нишон диҳад.[24] Ренгасами ва дигарон.Тибқи гузоришҳо, ниқобҳои шабеҳи N95 арзиши PFE-ро 99,84% - 99,98% нишон медиҳанд, [25] Zangmeister et al.Тибқи гузоришҳо, N95-и онҳо ҳадди ақали самаранокии филтратсияро бештар аз 99,9% тавлид мекунад, [14] дар ҳоле ки Ҷо ва дигарон.Тибқи гузоришҳо, ниқобҳои 3M N95 99% PFE (зарраҳои 300 нм), [16] ва Hao et al.Ҳисоботи N95 PFE (зарраҳои 300 нм) 94,4% -ро ташкил медиҳад.[17] Барои ду ниқоби N95, ки Шакя ва дигарон мавриди баҳс қарор додаанд.бо тӯбҳои латексии 0,1 мкм, PFE тақрибан аз 80% то 100% коҳиш ёфт.[19] Вақте ки Лу ва дигарон.Бо истифода аз тӯбҳои латекси андозаи якхела барои арзёбии ниқобҳои N95, ба ҳисоби миёна PFE 93,8% гузориш дода мешавад.[20] Натиҷаҳое, ки бо истифода аз таҷҳизоти дар ин кор тавсифшуда ба даст оварда шудаанд, нишон медиҳанд, ки PFE аз ниқоби N95 99,2 ± 0,1% аст, ки бо аксари таҳқиқоти қаблӣ мувофиқат мекунад.
Ниқобҳои ҷарроҳӣ низ дар якчанд таҳқиқот санҷида шудаанд.Маскаҳои ҷарроҳии Ҳао ва дигарон.як PFE (зарраҳои 300 нм) 73,4% нишон дод, [17] дар ҳоле ки се ниқоби ҷарроҳии аз ҷониби Дрюник ва дигарон озмудашуда.PFE истеҳсолшуда тақрибан аз 60% то қариб 100% -ро ташкил медиҳад.[15] (Ниқоби охирин метавонад модели сертификатсияшуда бошад.) Аммо, Zangmeister et al.Тибқи гузоришҳо, самаранокии ҳадди ақали филтратсияи ду ниқоби ҷарроҳии санҷидашуда танҳо каме баландтар аз 30% [14] аст, ки нисбат ба ниқобҳои ҷарроҳии дар ин таҳқиқот санҷидашуда хеле пасттар аст.Ба ҳамин монанд, "ниқоби ҷарроҳии кабуд", ки Ҷу ва дигарон озмудаанд.Исбот кунед, ки PFE (заррачаҳои 300 нм) ҳамагӣ 22% аст.[16] Шакя ва дигарон.гузориш дод, ки PFE ниқобҳои ҷарроҳӣ (бо истифода аз зарраҳои латекс 0,1 микрон) тақрибан 60-80% кам шудааст.[19] Бо истифода аз тӯбҳои латексии андозаи якхела, ниқоби ҷарроҳии Лу ва дигарон натиҷаи миёнаи PFE 80,2% ба даст овард.[20] Дар муқоиса, PFE ниқоби L2 мо 94,2 ± 0,6% ва PFE аз ниқоби L3 94,9 ± 0,3% аст.Гарчанде ки ин PFE-ҳо аз бисёре аз PFE-ҳо дар адабиёт бартарӣ доранд, мо бояд қайд кунем, ки дар таҳқиқоти қаблӣ тақрибан ягон сатҳи сертификатсия зикр нашудааст ва ниқобҳои ҷарроҳии мо сертификати дараҷаи 2 ва дараҷаи 3-ро гирифтаанд.
Ҳамон тавре ки маводи ниқоби номзад дар расми 2 таҳлил карда шуданд, дар шаш маводи дигар барои муайян кардани мувофиқати онҳо дар ниқоб ва нишон додани кори дастгоҳи PFE се озмоиш гузаронида шуд.Дар расми 3 арзишҳои PFE-и ҳамаи маводҳои санҷидашуда нишон дода шудаанд ва онҳоро бо арзишҳои PFE, ки тавассути арзёбии маводи ниқобҳои сертификатсияшудаи L3 ва N95 гирифта шудаанд, муқоиса мекунад.Аз 11 ниқоб/материалҳои ниқоби номзадӣ, ки барои ин кор интихоб шудаанд, доираи васеи иҷрои PFE-ро равшан дидан мумкин аст, ки аз ≈10% то наздик ба 100%, мувофиқ бо дигар тадқиқотҳо, [8, 9, 15] ва тавсифи соҳаҳо Байни PFE ва PFE ягон робитаи дақиқ вуҷуд надорад.Масалан, маводҳои дорои таркибашон якхела (ду намунаи 100% пахта ва муслини пахта) арзишҳои хеле гуногуни PFE-ро нишон медиҳанд (мутаносибан 14%, 54% ва 13%).Аммо муҳим аст, ки иҷрои паст (масалан, 100% пахта A; PFE ≈ 14%), иҷрои миёна (масалан, 70%/30% пахта/полиэстер омехта; PFE ≈ 49%) ва иҷрои баланд (масалан, свитер Матоъ; PFE ≈ 78%) Бо истифода аз таҷҳизоти PFE, ки дар ин кор тавсиф шудааст, матоъро равшан муайян кардан мумкин аст.Махсусан матоъҳои свитерӣ ва маводи пахтагин хеле хуб кор карданд, ки PFE аз 70% то 80% буд.Чунин маводҳои баландсифатро метавон муфассалтар муайян ва таҳлил кард, то хусусиятҳоеро, ки ба иҷрои баланди филтратсия мусоидат мекунанд, фаҳманд.Бо вуҷуди ин, мо мехоҳем хотиррасон кунем, ки азбаски натиҷаҳои PFE маводи дорои тавсифи шабеҳи саноатӣ (яъне маводи пахтагӣ) хеле фарқ мекунанд, ин маълумотҳо нишон намедиҳанд, ки кадом мавод барои ниқобҳои матоъ васеъ муфид аст ва мо ният надорем, ки хосиятҳои - категорияҳои моддӣ.Муносибати иҷроиш.Мо барои нишон додани калибрченкунӣ мисолҳои мушаххас пешниҳод менамоем, нишон медиҳем, ки андозагирӣ тамоми доираи самаранокии филтратсияро фаро мегирад ва андозаи хатои андозагириро медиҳад.
Мо ин натиҷаҳои PFE-ро ба даст овардем, то исбот кунем, ки таҷҳизоти мо дорои доираи васеи қобилиятҳои андозагирӣ, хатогии кам ва дар муқоиса бо маълумоти дар адабиёт гирифташуда мебошад.Масалан, Зангмайстер ва дигарон.Натиҷаҳои PFE аз якчанд матоъҳои пахтагини бофташуда (масалан, "Пахта 1-11") (89 то 812 ришта дар як дюйм) гузориш дода мешавад.Дар 9 аз 11 мавод, "самаранокии ҳадди ақали филтратсия" аз 0% то 25% аст;ПФЭ-и ду маводи дигар тақрибан 32% -ро ташкил медиҳад.[14] Ба ҳамин монанд, Конда ва дигарон.Маълумоти PFE аз ду матоъҳои пахтагин (80 ва 600 TPI; 153 ва 152 гм-2) гузориш дода мешавад.PFE мутаносибан аз 7% то 36% ва 65% то 85% аст.Дар омӯзиши Дрюник ва дигарон, дар матоъҳои пахтагии якқабата (яъне пахта, пахтагин, молетон; 139–265 TPI; 80–140 гм–2), доираи маводи PFE тақрибан аз 10% то 30% аст.Дар омӯзиши Ҷо ва дигарон, маводи пахтагии 100% онҳо дорои PFE 8% (заррачаҳои 300 нм).Багери ва дигарон.заррачахои латекси полистироли аз 0,3 то 0,5 микрон истифода бурда мешаванд.ПФЭ аз шаш маводи пахтагӣ (120-200 TPI; 136-237 гм-2) аз 0% то 20% чен карда шуд.[18] Аз ин рӯ, аксари ин маводҳо бо натиҷаҳои PFE-и се матоъи пахтагии мо мувофиқати хуб доранд (яъне Veratex Muslin CT, Fabric Store Cottons A ва B) ва самаранокии миёнаи филтратсияи онҳо мутаносибан 13%, 14% аст.54%.Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки байни маводи пахта фарқияти калон вуҷуд дорад ва хосиятҳои моддӣ, ки ба баланд шудани PFE оварда мерасонанд (яъне Конда ва дигарон пахтаи 600 TPI; пахтаи мо B) суст омӯхта шудаанд.
Ҳангоми анҷом додани ин муқоисаҳо, мо эътироф мекунем, ки дар адабиёти санҷидашуда пайдо кардани маводҳое душвор аст, ки дорои хусусиятҳои якхела (яъне, таркиби моддӣ, бофандагӣ ва бофандагӣ, TPI, вазн ва ғайра) бо маводи дар ин тадқиқот санҷидашуда ва бинобар ин бевосита мукоиса кардан мумкин нест.Илова бар ин, тафовут дар асбобҳое, ки муаллифон истифода мебаранд ва набудани стандартизатсия муқоисаи хубро душвор мегардонад.Бо вуҷуди ин, маълум аст, ки муносибати иҷро / иҷрои матоъҳои оддӣ хуб дарк карда нашудааст.Маводҳо минбаъд бо таҷҳизоти стандартӣ, чандир ва боэътимод (ба монанди таҷҳизоти дар ин кор тавсифшуда) барои муайян кардани ин муносибатҳо санҷида мешаванд.
Гарчанде ки дар байни як нусха (0-4%) ва намунаҳои дар се нусха таҳлилшуда хатогии умумии оморӣ (0-5%) мавҷуд аст, таҷҳизоти дар ин кор пешниҳодшуда воситаи муассир барои санҷиши PFE аз маводи гуногун мебошад.Матоъҳои оддӣ ба ниқобҳои тиббии сертификатсияшаванда.Қобили зикр аст, ки дар байни 11 маводе, ки дар расми 3 санҷида шудаанд, хатогии паҳншавӣ σprop аз инҳирофи стандартӣ байни андозагирии PFE-и як намуна, яъне аз σsd аз 9 аз 11 мавод зиёд аст;ин ду истисно дар арзиши хеле баланди PFE (яъне ниқоби L2 ва L3) рух медиҳанд.Гарчанде, ки натиҷаҳое, ки Ренгасами ва дигарон пешниҳод кардаанд.Бо нишон додани он, ки фарқияти байни намунаҳои такрорӣ ночиз аст (яъне, панҷ такрор <0,29%), [25] онҳо маводи дорои хосиятҳои баланди филтркунии маълумро, ки махсус барои истеҳсоли ниқоб пешбинӣ шудаанд, омӯхтанд: худи мавод метавонад яксонтар бошад ва озмоиш низ Ин аст. майдони диапазони PFE метавонад мувофиқтар бошад.Дар маҷмӯъ, натиҷаҳое, ки бо истифода аз таҷҳизоти мо ба даст оварда шудаанд, бо маълумоти PFE ва стандартҳои сертификатсия, ки аз ҷониби дигар тадқиқотчиён гирифта шудаанд, мувофиқат мекунанд.
Гарчанде ки PFE нишондиҳандаи муҳим барои чен кардани кори ниқоб аст, дар ин лаҳза мо бояд ба хонандагон хотиррасон кунем, ки таҳлили ҳамаҷонибаи маводи ниқоб дар оянда бояд омилҳои дигар, яъне гузариши моддӣ (яъне тавассути коҳиши фишор ё санҷиши дифференсиалии фишор) ба назар гирифта шавад. ).Дар ASTM F2100 ва F3502 қоидаҳо мавҷуданд.Нафаскашии қобили қабул барои бароҳатии пӯшанда ва пешгирии ихроҷи канори ниқоб ҳангоми нафаскашӣ муҳим аст.Азбаски PFE ва гузариши ҳавои бисёр маводи маъмул одатан мутаносиби мутаносиб мебошанд, ченкунии пастшавии фишор бояд дар якҷоягӣ бо андозагирии PFE анҷом дода шавад, то ба таври пурра баҳодиҳии кори маводи ниқоб анҷом дода шавад.
Мо тавсия медиҳем, ки дастур оид ба сохтани таҷҳизоти PFE мувофиқи ASTM F2299 барои такмили пайвастаи стандартҳо, тавлиди маълумоти тадқиқотие, ки метавонанд байни лабораторияҳои тадқиқотӣ муқоиса карда шаванд ва такмил додани филтратсияи аэрозолҳо муҳим бошанд.Танҳо ба стандарти NIOSH (ё F3502) такя кунед, ки як дастгоҳи ягонаро (TSI 8130A) муайян мекунад ва муҳаққиқонро аз харидани дастгоҳҳои калидӣ маҳдуд мекунад (масалан, системаҳои TSI).Такя ба системаҳои стандартишуда ба монанди TSI 8130A барои сертификатсияи стандартии ҷорӣ муҳим аст, аммо он рушди ниқобҳо, респираторҳо ва дигар технологияҳои филтратсияи аэрозолиро маҳдуд мекунад, ки ба пешрафти тадқиқот мухолифанд.Қобили зикр аст, ки стандарти NIOSH ҳамчун усули озмоиши респираторҳо дар шароити сахте, ки ҳангоми зарурати ин таҷҳизот пешбинӣ шудааст, таҳия шудааст, аммо баръакс, ниқобҳои ҷарроҳӣ бо усулҳои ASTM F2100/F2299 санҷида мешаванд.Шакл ва услуби ниқобҳои ҷамъиятӣ бештар ба ниқобҳои ҷарроҳӣ монанданд, ки ин маънои онро надорад, ки онҳо самаранокии аълои филтратсияро мисли N95 доранд.Агар ниқобҳои ҷарроҳӣ ҳанӯз мувофиқи ASTM F2100/F2299 арзёбӣ шаванд, матоъҳои оддӣ бояд бо истифода аз усули наздиктар ба ASTM F2100/F2299 таҳлил карда шаванд.Илова бар ин, ASTM F2299 имкон медиҳад, ки чандирии иловагӣ дар параметрҳои гуногун (ба монанди суръати ҷараёни ҳаво ва суръати рӯизаминӣ дар таҳқиқоти самаранокии филтратсия), ки метавонад онро дар муҳити тадқиқотӣ стандарти тахминии олӣ гардонад.
Вақти фиристодан: 30 август-2021