Ile-iṣẹ Ilọsiwaju fun Awọn ohun elo Idaabobo ati Awọn ohun elo (CEPEM), 1280 Main St. W., Hamilton, ON, Canada
Lo ọna asopọ ni isalẹ lati pin ẹya kikun ti nkan yii pẹlu awọn ọrẹ ati awọn ẹlẹgbẹ rẹ.kọ ẹkọ diẹ si.
Awọn ile-iṣẹ ilera ti gbogbo eniyan ṣeduro pe awọn agbegbe lo awọn iboju iparada lati dinku itankale awọn arun ti afẹfẹ bii COVID-19.Nigbati boju-boju ba ṣiṣẹ bi àlẹmọ ṣiṣe-giga, itankale ọlọjẹ naa yoo dinku, nitorinaa o ṣe pataki lati ṣe iṣiro ṣiṣe ṣiṣe sisẹ patiku (PFE) ti iboju-boju naa.Bibẹẹkọ, awọn idiyele giga ati awọn akoko idari gigun ti o ni nkan ṣe pẹlu rira eto PFE turnkey tabi igbanisise yàrá ti o ni ifọwọsi ṣe idiwọ idanwo awọn ohun elo àlẹmọ.O wa kedere iwulo fun eto idanwo PFE “adani”;sibẹsibẹ, awọn oriṣiriṣi awọn iṣedede ti o ṣe ilana idanwo PFE ti awọn iboju iparada (fun apẹẹrẹ, ASTM International, NIOSH) yatọ pupọ ni mimọ ti awọn ilana ati awọn ilana wọn.Nibi, idagbasoke ti “ti abẹnu” eto PFE ati ọna fun idanwo awọn iboju iparada ni ipo ti awọn iṣedede boju-boju iṣoogun lọwọlọwọ jẹ apejuwe.Gẹgẹbi awọn iṣedede kariaye ti ASTM, eto naa nlo awọn aaye latex (iwọn ipin ipin 0.1 µm) awọn aerosols ati lo olutupalẹ patiku lesa lati wiwọn ifọkansi patiku ni oke ati isalẹ ti ohun elo iboju.Ṣe awọn wiwọn PFE lori ọpọlọpọ awọn aṣọ ti o wọpọ ati awọn iboju iparada.Ọna ti a ṣalaye ninu iṣẹ yii ni ibamu pẹlu awọn iṣedede lọwọlọwọ ti idanwo PFE, lakoko ti o pese irọrun lati ni ibamu si awọn iwulo iyipada ati awọn ipo sisẹ.
Awọn ile-iṣẹ ilera ti gbogbo eniyan ṣeduro pe gbogbo eniyan wọ awọn iboju iparada lati ṣe idinwo itankale COVID-19 ati awọn droplet miiran ati awọn aarun airosol.[1] Ibeere lati wọ awọn iboju iparada munadoko ni idinku gbigbe, ati [2] tọkasi pe awọn iboju iparada agbegbe ti ko ni idanwo pese sisẹ to wulo.Ni otitọ, awọn ijinlẹ awoṣe ti fihan pe idinku ninu gbigbe COVID-19 fẹrẹ to iwọn si ọja apapọ ti imunadoko boju-boju ati oṣuwọn isọdọmọ, ati pe iwọnyi ati awọn igbese ti o da lori olugbe ni ipa amuṣiṣẹpọ ni idinku awọn ile-iwosan ati iku.[3]
Nọmba ti awọn iboju iparada iṣoogun ti ifọwọsi ati awọn atẹgun ti o nilo nipasẹ ilera ati awọn oṣiṣẹ iwaju iwaju ti pọ si pupọ, ti n ṣafihan awọn italaya si iṣelọpọ ti o wa ati awọn ẹwọn ipese, ati nfa awọn aṣelọpọ tuntun lati ṣe idanwo ni iyara ati jẹri awọn ohun elo tuntun.Awọn ile-iṣẹ gẹgẹbi ASTM International ati National Institute of Safety Safety and Health (NIOSH) ti ṣe agbekalẹ awọn ọna ti o ni idiwọn fun idanwo awọn iboju iparada;sibẹsibẹ, awọn alaye ti awọn wọnyi ọna yatọ ni opolopo, ati kọọkan agbari ti iṣeto awọn oniwe-ara iṣẹ awọn ajohunše.
Imudara sisẹ pataki (PFE) jẹ ẹya pataki julọ ti iboju-boju nitori pe o ni ibatan si agbara rẹ lati ṣe àlẹmọ awọn patikulu kekere bi awọn aerosols.Awọn iboju iparada gbọdọ pade awọn ibi-afẹde PFE kan pato[4-6] lati le ni ifọwọsi nipasẹ awọn ile-iṣẹ ilana gẹgẹbi ASTM International tabi NIOSH.Awọn iboju iparada iṣẹ abẹ jẹ ifọwọsi nipasẹ ASTM, ati pe awọn atẹgun N95 jẹ ifọwọsi nipasẹ NIOSH, ṣugbọn awọn iboju iparada mejeeji gbọdọ kọja awọn iye gige gige PFE kan pato.Fun apẹẹrẹ, awọn iboju iparada N95 gbọdọ ṣaṣeyọri isọdi 95% fun awọn aerosols ti o ni awọn patikulu iyọ pẹlu iwọn ila opin ti 0.075 µm, lakoko ti awọn iboju iparada ASTM 2100 L3 gbọdọ ṣaṣeyọri 98% sisẹ fun awọn aerosols ti o ni awọn bọọlu latex pẹlu iwọn ila opin ti 0.1 µm Filter. .
Awọn aṣayan akọkọ meji jẹ gbowolori (> $ 1,000 fun apẹẹrẹ idanwo, ifoju pe o jẹ> $ 150,000 fun ohun elo pàtó), ati lakoko ajakaye-arun COVID-19, awọn idaduro wa nitori awọn akoko ifijiṣẹ gigun ati awọn ọran ipese.Iye idiyele giga ti idanwo PFE ati awọn ẹtọ iraye si lopin-ni idapọ pẹlu aini itọnisọna isomọ lori awọn igbelewọn iṣẹ ṣiṣe ti o ṣe deede-ti mu ki awọn oniwadi lo ọpọlọpọ awọn eto idanwo adani, eyiti o da lori ọkan tabi diẹ sii awọn iṣedede fun awọn iboju iparada iṣoogun.
Ohun elo idanwo ohun elo boju-boju pataki ti a rii ninu awọn iwe ti o wa nigbagbogbo jẹ iru si NIOSH ti a darukọ loke tabi awọn iṣedede ASTM F2100/F2299.Sibẹsibẹ, awọn oniwadi ni aye lati yan tabi yi apẹrẹ tabi awọn aye ṣiṣe ni ibamu si awọn ayanfẹ wọn.Fun apẹẹrẹ, awọn iyipada ni iyara oju oju ayẹwo, iwọn sisan afẹfẹ/aerosol, iwọn ayẹwo (agbegbe), ati akopọ patiku aerosol ti lo.Ọpọlọpọ awọn ijinlẹ aipẹ ti lo ohun elo adani lati ṣe iṣiro awọn ohun elo iboju-boju.Awọn ohun elo wọnyi lo awọn aerosols iṣuu soda kiloraidi ati pe wọn sunmọ awọn iṣedede NIOSH.Fun apẹẹrẹ, Rogak et al.(2020), Zangmeister et al.(2020), Drunic et al.(2020) ati Joo et al.(2021) Gbogbo ohun elo ti a ṣe yoo ṣe agbejade iṣuu soda kiloraidi aerosol (awọn titobi oriṣiriṣi), eyiti o jẹ didoju nipasẹ idiyele ina, ti fomi po pẹlu afẹfẹ ti a yan ati firanṣẹ si apẹẹrẹ ohun elo, nibiti iwọn patiku opiti, awọn patikulu ti dipọ ti ọpọlọpọ wiwọn ifọkansi patiku idapọ [9, 14-16] Konda et al.(2020) ati Hao et al.(2020) Ẹrọ ti o jọra ni a ṣe, ṣugbọn didoju idiyele ko si.[8, 17] Ninu awọn ẹkọ wọnyi, iyara afẹfẹ ninu apẹẹrẹ yatọ laarin 1 ati 90 L min-1 (nigbakugba lati ṣawari awọn ipa ṣiṣan / iyara);sibẹsibẹ, awọn dada iyara wà laarin 5.3 ati 25 cm s-1 laarin.Iwọn ayẹwo dabi pe o yatọ laarin ≈3.4 ati 59 cm2.
Ni ilodi si, awọn iwadii diẹ wa lori igbelewọn ti awọn ohun elo iboju-boju nipasẹ ohun elo nipa lilo aerosol latex, eyiti o sunmọ boṣewa ASTM F2100/F2299.Fun apẹẹrẹ, Bagheri et al.(2021), Shakya et al.(2016) ati Lu et al.(2020) Ti a ṣe ẹrọ kan lati ṣe agbejade aerosol polystyrene latex, eyiti a fomi po ati firanṣẹ si awọn ayẹwo ohun elo, nibiti a ti lo ọpọlọpọ awọn atunnkanka patiku tabi awọn itupalẹ iwọn arinbo patiku patiku lati wiwọn ifọkansi patiku.[18-20] Ati Lu et al.A ti lo neutralizer idiyele kan ni isalẹ ti monomono aerosol wọn, ati awọn onkọwe ti awọn iwadii meji miiran ko ṣe.Iwọn sisan afẹfẹ ninu ayẹwo tun yipada diẹ-ṣugbọn laarin awọn opin ti boṣewa F2299-lati ≈7.3 si 19 L min-1.Iyara oju oju afẹfẹ ti a ṣe iwadi nipasẹ Bagheri et al.jẹ 2 ati 10 cm s–1 (laarin iwọn boṣewa), lẹsẹsẹ.Ati Lu et al., ati Shakya et al.[18-20] Ni afikun, onkọwe ati Shakya et al.idanwo awọn aaye latex ti awọn titobi oriṣiriṣi (ie, lapapọ, 20 nm si 2500 nm).Ati Lu et al.O kere ju ni diẹ ninu awọn idanwo wọn, wọn lo iwọn patiku 100 nm (0.1 µm) pàtó kan.
Ninu iṣẹ yii, a ṣe apejuwe awọn italaya ti a koju ni ṣiṣẹda ẹrọ PFE kan ti o ni ibamu si awọn iṣedede ASTM F2100/F2299 ti o wa bi o ti ṣee ṣe.Lara awọn iṣedede olokiki akọkọ (ie NIOSH ati ASTM F2100/F2299), boṣewa ASTM n pese irọrun nla ni awọn ayeraye (bii iwọn sisan afẹfẹ) lati ṣe iwadi iṣẹ sisẹ ti o le ni ipa PFE ni awọn iboju iparada ti kii ṣe iṣoogun.Sibẹsibẹ, bi a ti ṣe afihan, irọrun yii n pese ipele afikun ti idiju ni sisọ iru ẹrọ.
Awọn kemikali ti ra lati Sigma-Aldrich ati lo bi o ṣe jẹ.Styrene monomer (≥99%) jẹ mimọ nipasẹ ọwọn gilasi ti o ni alumina inhibitor remover, eyiti a ṣe lati yọ tert-butylcatechol kuro.Omi ti a ti sọ diionized (≈0.037 µS cm–1) wa lati inu eto isọdọmọ omi Sartorius Arium.
100% owu itele weave (Muslin CT) pẹlu iwuwo ipin ti 147 gm-2 wa lati Veratex Lining Ltd., QC, ati idapọ oparun / spandex wa lati D. Zinman Textiles, QC.Awọn ohun elo boju oludije miiran wa lati ọdọ awọn alatuta aṣọ agbegbe (Fabricland).Awọn ohun elo wọnyi pẹlu meji ti o yatọ 100% awọn aṣọ wiwọ owu (pẹlu awọn atẹjade oriṣiriṣi), aṣọ hun owu kan / spandex kan, awọn aṣọ wiwu meji / polyester hun (ọkan “gbogbo” ati ọkan “aṣọ siwewe”) ati owu ti kii-hun / polypropylene ti a dapọ. owu batting ohun elo.Table 1 fihan kan ni ṣoki ti mọ fabric-ini.Lati le ṣe ipilẹ ohun elo tuntun, awọn iboju iparada iṣoogun ti ifọwọsi ni a gba lati awọn ile-iwosan agbegbe, pẹlu ASTM 2100 Ipele 2 (L2) ati Ipele 3 (L3; Halyard) awọn iboju iparada iṣoogun ti ifọwọsi ati awọn atẹgun N95 (3M).
Apeere ipin ti o to iwọn 85 mm ni a ge lati ohun elo kọọkan lati ṣe idanwo;ko si siwaju sii awọn iyipada ti a ṣe si awọn ohun elo (fun apẹẹrẹ, fifọ).Dii lupu aṣọ ni dimu ayẹwo ti ẹrọ PFE fun idanwo.Iwọn gangan ti ayẹwo ni olubasọrọ pẹlu ṣiṣan afẹfẹ jẹ 73 mm, ati awọn ohun elo ti o ku ni a lo lati ṣatunṣe ayẹwo naa ni wiwọ.Fun boju-boju ti a ti ṣajọpọ, ẹgbẹ ti o fọwọkan oju jẹ kuro lati aerosol ti ohun elo ti a pese.
Akopọ ti monodisperse anionic polystyrene latex spheres nipasẹ emulsion polymerization.Gẹgẹbi ilana ti a ṣalaye ninu iwadi iṣaaju, a ṣe iṣesi naa ni ipo ologbele-ipele ti ebi monomer.[21, 22] Fi omi diionized (160 milimita) si 250 milimita ti o ni ọrun mẹta ti o wa ni isalẹ ki o si gbe e sinu iwẹ epo ti o nwaye.Ila naa ni a ti wẹ pẹlu nitrogen ati pe monomer styrene ti ko ni inhibitor (2.1 milimita) ni a fi kun si ti a ti sọ di mimọ, ti a ru.Lẹhin awọn iṣẹju 10 ni 70 °C, fi iṣuu soda lauryl sulfate (0.235 g) ti a tuka ni omi ti a ti sọ diionized (8 milimita).Lẹhin iṣẹju 5 miiran, potasiomu persulfate (0.5 g) ti tuka ninu omi ti a ti sọ diionized (2 milimita) ti wa ni afikun.Ni awọn wakati 5 to nbọ, lo fifa syringe lati rọra lọra afikun styrene ti ko ni inhibitor (20 milimita) sinu ọpọn ni oṣuwọn 66 µL min-1.Lẹhin idapo styrene ti pari, iṣesi naa tẹsiwaju fun awọn wakati 17 miiran.Lẹhinna a ṣii igo naa ati tutu lati pari polymerization.Emulsion latex polystyrene ti a ti ṣajọpọ jẹ dialyzed lodi si omi ti a ti sọ diionized ninu tube dialysis SnakeSkin (3500 Da iwuwo molikula ge-pipa) fun ọjọ marun, ati pe a rọpo omi deionized ni gbogbo ọjọ.Yọ emulsion kuro ninu tube dialysis ki o tọju rẹ sinu firiji ni 4 ° C titi o fi lo.
Tituka ina ti o ni agbara (DLS) ni a ṣe pẹlu olutupalẹ Brookhaven 90Plus, igbi okun lesa jẹ 659 nm, ati igun aṣawari jẹ 90°.Lo sọfitiwia ojutu patiku ti a ṣe sinu (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) lati ṣe itupalẹ data naa.Idaduro latex ti fomi po pẹlu omi ti a ti sọ diionized titi ti iye patiku yoo to 500 ẹgbẹrun awọn iṣiro fun iṣẹju kan (kcps).Iwọn patiku ti pinnu lati jẹ 125 ± 3 nm, ati pe o jẹ polydispersity ti o royin jẹ 0.289 ± 0.006.
Oluyanju o pọju ZetaPlus zeta (Brookhaven Instruments Corp.) ni a lo lati gba iye iwọn ti o pọju zeta ni ipo itusilẹ ina itupalẹ alakoso.Apeere naa ti pese sile nipa fifi aliquot ti latex kan si ojutu NaCl 5 × 10-3m ati diluting idaduro latex lẹẹkansi lati ṣaṣeyọri kika patiku ti isunmọ 500 kcps.Awọn wiwọn atunṣe marun (ọkọọkan ti o ni awọn ṣiṣe 30) ni a ṣe, ti o mu abajade agbara agbara zeta ti -55.1 ± 2.8 mV, nibiti aṣiṣe naa ṣe aṣoju iyapa boṣewa ti iye apapọ ti awọn atunwi marun.Awọn wiwọn wọnyi tọkasi pe awọn patikulu naa ti gba agbara ni odi ati ṣe idadoro iduro.DLS ati data agbara zeta ni a le rii ni awọn tabili alaye atilẹyin S2 ati S3.
A kọ awọn ohun elo ni ibamu pẹlu ASTM International awọn ajohunše, bi a ti salaye ni isalẹ ki o si han ni Figure 1. Awọn nikan-jet Blaustein atomization module (BLAM; CHTech) aerosol monomono ti wa ni lo lati gbe awọn aerosols ti o ni awọn latex balls.ṣiṣan afẹfẹ ti a ti yo (ti o gba nipasẹ GE Healthcare Whatman 0.3 µm HEPA-CAP ati awọn asẹ 0.2 μm POLYCAP TF ni jara) wọ inu monomono aerosol ni titẹ 20 psi (6.9 kPa) ati atomizes ipin kan ti 5 mg L-1 idadoro Omi naa jẹ itasi sinu bọọlu latex ti ohun elo nipasẹ fifa syringe kan (KD Scientific Model 100).Awọn patikulu tutu ti aerosolized ti gbẹ nipa gbigbe ṣiṣan afẹfẹ ti nlọ kuro ni monomono aerosol nipasẹ oluyipada ooru tubular.Oluyipada ooru ni ọgbẹ ọpọn irin alagbara 5/8” pẹlu okun alapapo gigun ẹsẹ 8 kan.Ijade jẹ 216 W (BriskHeat).Gẹgẹbi kiakia adijositabulu rẹ, a ti ṣeto ẹrọ ti ngbona si 40% ti iye ti o pọju ti ẹrọ naa (≈86 W);eyi n ṣe agbejade iwọn otutu ti ita ti ita ti 112 °C (iyapa boṣewa ≈1 °C), eyiti o jẹ ipinnu nipasẹ wiwọn thermocouple ti o dada (Taylor USA).Nọmba S4 ninu alaye atilẹyin n ṣe akopọ iṣẹ ṣiṣe igbona.
Awọn patikulu atomized ti o gbẹ lẹhinna ni a dapọ pẹlu iwọn nla ti afẹfẹ filtered lati ṣaṣeyọri iwọn sisan afẹfẹ lapapọ ti 28.3 L min-1 (iyẹn ni, ẹsẹ onigun 1 fun iṣẹju kan).Iye yii ni a yan nitori pe o jẹ iwọn sisan deede ti ohun elo itupale patiku lesa iṣapẹẹrẹ isalẹ ti eto naa.Omi afẹfẹ ti n gbe awọn patikulu latex ni a firanṣẹ si ọkan ninu awọn iyẹwu inaro meji kanna (ie awọn tubes irin alagbara ti o ni didan): iyẹwu “iṣakoso” laisi ohun elo iboju, tabi ipin-ge “ayẹwo” iyẹwu-lilo detachable Dimu ayẹwo ti fi sii ita aṣọ.Iwọn inu ti awọn iyẹwu meji jẹ 73 mm, eyiti o baamu iwọn ila opin inu ti dimu ayẹwo.Apeere dimu nlo grooved oruka ati recessed boluti lati ni wiwọ Igbẹhin awọn ohun elo boju, ati ki o si fi awọn detachable akọmọ sinu aafo ti awọn ayẹwo iyẹwu, ki o si Igbẹhin o ni wiwọ ninu awọn ẹrọ pẹlu roba gaskets ati clamps (Figure S2, support alaye).
Iwọn ila opin ti apẹẹrẹ aṣọ ni olubasọrọ pẹlu ṣiṣan afẹfẹ jẹ 73 mm (agbegbe = 41.9 cm2);o ti wa ni edidi ninu awọn ayẹwo iyẹwu nigba ti igbeyewo.Afẹfẹ ti nlọ kuro ni iyẹwu “iṣakoso” tabi “ayẹwo” ni a gbe lọ si olutọpa patiku lesa (eto wiwọn patiku LASAIR III 110) lati wiwọn nọmba ati ifọkansi ti awọn patikulu latex.Oluyanju patiku n ṣalaye awọn opin isalẹ ati oke ti ifọkansi patiku, lẹsẹsẹ 2 × 10-4 ati ≈34 patikulu fun ẹsẹ onigun (7 ati ≈950 000 patikulu fun ẹsẹ onigun).Fun wiwọn ifọkansi patiku latex, ifọkansi patiku jẹ ijabọ ni “apoti” pẹlu opin kekere ati opin oke ti 0.10-0.15 µm, ni ibamu si iwọn isunmọ ti awọn patikulu latex singlet ni aerosol.Bibẹẹkọ, awọn iwọn bin miiran le ṣee lo, ati pe ọpọ awọn apoti le ṣe iṣiro ni akoko kanna, pẹlu iwọn patiku ti o pọju ti 5 µm.
Ohun elo naa tun pẹlu awọn ohun elo miiran, gẹgẹbi ohun elo fun fifọ iyẹwu ati olutupalẹ patiku pẹlu afẹfẹ mimọ ti o mọ, ati awọn falifu pataki ati awọn ohun elo (Aworan 1).Pipin pipe ati awọn aworan ohun elo jẹ afihan ni Nọmba S1 ati Tabili S1 ti alaye atilẹyin.
Lakoko idanwo naa, idaduro latex ni abẹrẹ sinu monomono aerosol ni iwọn sisan ti ≈60 si 100 µL min-1 lati ṣetọju iṣelọpọ patiku iduroṣinṣin, isunmọ awọn patikulu 14-25 fun centimita onigun (400 000-fun centimita cubic) 700 000 patikulu).Ẹsẹ) ninu apo pẹlu iwọn 0.10-0.15 µm.Iwọn iwọn sisan yii ni a nilo nitori awọn ayipada ti a ṣe akiyesi ni ifọkansi ti awọn patikulu latex ni isalẹ ti monomono aerosol, eyiti o le jẹ ikasi si awọn iyipada ninu iye idaduro latex ti o mu nipasẹ pakute omi ti monomono aerosol.
Lati le wiwọn PFE ti apẹẹrẹ aṣọ ti a fun, aerosol patiku latex ni akọkọ gbe nipasẹ yara iṣakoso ati lẹhinna dari si olutupalẹ patiku.Tẹsiwaju ni wiwọn ifọkansi ti awọn patikulu mẹta ni isunmọ iyara, ọkọọkan ṣiṣe ni iṣẹju kan.Oluyanju patiku ṣe ijabọ ifọkansi apapọ akoko ti awọn patikulu lakoko itupalẹ, iyẹn ni, ifọkansi apapọ ti awọn patikulu ni iṣẹju kan (28.3 L) ti apẹẹrẹ.Lẹhin gbigbe awọn wiwọn ipilẹ wọnyi lati ṣe agbekalẹ kika patiku iduroṣinṣin ati oṣuwọn sisan gaasi, aerosol ti gbe lọ si iyẹwu ayẹwo.Ni kete ti eto naa ba de iwọntunwọnsi (nigbagbogbo awọn iṣẹju-aaya 60-90), awọn wiwọn iṣẹju-iṣẹju kan ni itẹlera mẹta miiran ni a mu ni itẹlera iyara.Awọn wiwọn ayẹwo wọnyi jẹ aṣoju ifọkansi ti awọn patikulu ti o kọja nipasẹ apẹẹrẹ aṣọ.Lẹhinna, nipa pipin ṣiṣan aerosol pada si yara iṣakoso, awọn wiwọn ifọkansi patiku mẹta miiran ni a mu lati yara iṣakoso lati rii daju pe ifọkansi patiku oke ko yipada ni pataki lakoko gbogbo ilana igbelewọn ayẹwo.Niwọn igba ti apẹrẹ ti awọn iyẹwu meji jẹ kanna-ayafi pe iyẹwu ayẹwo le gba idaduro ayẹwo-awọn ipo ṣiṣan ni iyẹwu naa ni a le kà si kanna, nitorinaa ifọkansi ti awọn patikulu ninu gaasi ti nlọ kuro ni iyẹwu iṣakoso ati iyẹwu ayẹwo. le ṣe afiwe.
Lati le ṣetọju igbesi aye ohun elo olutọpa patiku ati yọ awọn patikulu aerosol kuro ninu eto laarin idanwo kọọkan, lo ọkọ ofurufu afẹfẹ HEPA kan lati nu atupale patiku lẹhin wiwọn kọọkan, ati nu iyẹwu ayẹwo ṣaaju iyipada awọn ayẹwo.Jọwọ tọka si olusin S1 ninu alaye atilẹyin fun aworan atọka ti eto fifọ afẹfẹ lori ẹrọ PFE.
Iṣiro yii ṣe aṣoju wiwọn “tuntun” kan ṣoṣo PFE fun apẹẹrẹ ohun elo kan ati pe o jẹ deede si iṣiro PFE ni ASTM F2299 (Idogba (2)).
Awọn ohun elo ti a ṣe ilana ni §2.1 ni a koju pẹlu awọn aerosols latex nipa lilo ohun elo PFE ti a ṣalaye ni §2.3 lati pinnu ibamu wọn bi awọn ohun elo iboju.Nọmba 2 ṣe afihan awọn kika ti o gba lati inu olutupalẹ ifọkansi patiku, ati awọn iye PFE ti awọn aṣọ siweta ati awọn ohun elo batting ni iwọn ni akoko kanna.Awọn itupalẹ ayẹwo mẹta ni a ṣe fun apapọ awọn ohun elo meji ati awọn atunwi mẹfa.O han ni, kika akọkọ ni akojọpọ awọn kika mẹta (ti o ni awọ ti o fẹẹrẹfẹ) nigbagbogbo yatọ si awọn kika meji miiran.Fun apẹẹrẹ, kika akọkọ yatọ si aropin ti awọn kika meji miiran ni 12-15 meteta ni Nọmba 2 nipasẹ diẹ sii ju 5%.Akiyesi yii jẹ ibatan si iwọntunwọnsi ti afẹfẹ ti o ni aerosol ti nṣàn nipasẹ olutọpa patiku.Gẹgẹbi a ti sọrọ ni Awọn ohun elo ati Awọn ọna, awọn kika iwọntunwọnsi (iṣakoso keji ati kẹta ati awọn kika ayẹwo) ni a lo lati ṣe iṣiro PFE ni awọn buluu dudu ati awọn ojiji pupa ni Nọmba 2, lẹsẹsẹ.Iwoye, apapọ iye PFE ti awọn atunṣe mẹta jẹ 78% ± 2% fun aṣọ siweta ati 74% ± 2% fun ohun elo batting owu.
Lati ṣe iwọn iṣẹ ṣiṣe ti eto naa, ASTM 2100 awọn iboju iparada iṣoogun ti ifọwọsi (L2, L3) ati awọn atẹgun NIOSH (N95) tun ṣe ayẹwo.Iwọn ASTM F2100 ṣeto ṣiṣe ṣiṣe sisẹ patiku-micron ti awọn patikulu 0.1 µm ti ipele 2 ati awọn iboju iparada ipele 3 lati jẹ ≥ 95% ati ≥ 98%, ni atele.[5] Bakanna, awọn atẹgun N95 ti o ni ifọwọsi NIOSH gbọdọ ṣe afihan ṣiṣe sisẹ ti ≥95% fun awọn ẹwẹwẹwẹ NaCl atomized pẹlu iwọn ila opin ti 0.075 µm.[24] Rengasamy et al.Gẹgẹbi awọn ijabọ, iru awọn iboju iparada N95 ṣafihan iye PFE kan ti 99.84% –99.98%, [25] Zangmeister et al.Gẹgẹbi awọn ijabọ, N95 wọn ṣe agbejade ṣiṣe isọdi ti o kere ju ti o tobi ju 99.9%, [14] lakoko ti Joo et al.Gẹgẹbi awọn ijabọ, awọn iboju iparada 3M N95 ṣe agbejade 99% ti PFE (awọn patikulu 300 nm), [16] ati Hao et al.N95 PFE (awọn patikulu 300 nm) ti o royin jẹ 94.4%.[17] Fun awọn iboju iparada N95 meji ti Shakya et al koju.pẹlu awọn boolu latex 0.1 µm, PFE silẹ ni aijọju laarin 80% ati 100%.[19] Nigba ti Lu et al.Lilo awọn boolu latex ti iwọn kanna lati ṣe iṣiro awọn iboju iparada N95, apapọ PFE ni a royin lati jẹ 93.8%.[20] Awọn abajade ti a gba nipa lilo ohun elo ti a ṣalaye ninu iṣẹ yii fihan pe PFE ti iboju-boju N95 jẹ 99.2 ± 0.1%, eyiti o wa ni adehun ti o dara pẹlu ọpọlọpọ awọn ẹkọ iṣaaju.
Awọn iboju iparada tun ti ni idanwo ni awọn iwadii pupọ.Awọn iboju iparada ti Hao et al.ṣe afihan PFE kan (awọn patikulu 300 nm) ti 73.4%, [17] lakoko ti awọn iboju iparada mẹta ti idanwo nipasẹ Drewnick et al.PFE ti a ṣe awọn sakani lati isunmọ 60% si o fẹrẹ to 100%.[15] (Iboju ti o kẹhin le jẹ awoṣe ti a fọwọsi.) Sibẹsibẹ, Zangmeister et al.Gẹgẹbi awọn ijabọ, ṣiṣe isọ ti o kere ju ti awọn iboju iparada meji ti idanwo jẹ diẹ ga ju 30% lọ, [14] kere pupọ ju awọn iboju iparada ti idanwo ninu iwadi yii.Bakanna, “boju-boju abẹ buluu” ti idanwo nipasẹ Joo et al.Jẹrisi pe PFE (300 nm patikulu) jẹ 22% nikan.[16] Shakya et al.royin pe PFE ti awọn iboju iparada (lilo awọn patikulu latex 0.1 µm) dinku ni aijọju nipasẹ 60-80%.[19] Lilo awọn boolu latex ti iwọn kanna, iboju-ara Lu et al. ṣe agbejade abajade PFE apapọ ti 80.2%.[20] Ni ifiwera, PFE ti iboju-boju L2 wa jẹ 94.2 ± 0.6%, ati PFE ti iboju-boju L3 jẹ 94.9 ± 0.3%.Botilẹjẹpe awọn PFE wọnyi kọja ọpọlọpọ awọn PFE ninu awọn iwe-iwe, a gbọdọ ṣe akiyesi pe ko fẹrẹ si ipele iwe-ẹri ti a mẹnuba ninu iwadii iṣaaju, ati awọn iboju iparada iṣẹ abẹ wa ti gba ipele 2 ati iwe-ẹri ipele 3.
Ni ọna kanna ti awọn ohun elo boju oludije ni Nọmba 2 ni a ṣe atupale, awọn idanwo mẹta ni a ṣe lori awọn ohun elo mẹfa miiran lati pinnu ibamu wọn ni iboju-boju ati ṣafihan iṣẹ ti ẹrọ PFE.Nọmba 3 ṣe igbero awọn iye PFE ti gbogbo awọn ohun elo idanwo ati ṣe afiwe wọn pẹlu awọn iye PFE ti o gba nipasẹ iṣiro L3 ifọwọsi ati awọn ohun elo iboju N95.Lati awọn iboju iparada 11 / awọn ohun elo iboju oludije ti a yan fun iṣẹ yii, ọpọlọpọ awọn iṣẹ ṣiṣe PFE ni a le rii ni kedere, ti o wa lati ≈10% lati sunmọ 100%, ni ibamu pẹlu awọn ẹkọ miiran, [8, 9, 15] ati awọn apejuwe ile-iṣẹ Ko si ibatan laarin PFE ati PFE.Fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo pẹlu akojọpọ iru (awọn ayẹwo owu 100% meji ati muslin owu) ṣe afihan awọn iye PFE ti o yatọ pupọ (14%, 54%, ati 13%, lẹsẹsẹ).Ṣugbọn o ṣe pataki pe iṣẹ kekere (fun apẹẹrẹ, 100% owu A; PFE ≈ 14%), iṣẹ alabọde (fun apẹẹrẹ, 70%/30% owu / polyester parapo; PFE ≈ 49%) ati iṣẹ giga (fun apẹẹrẹ, Siweta Fabric; PFE ≈ 78%) Aṣọ naa le ṣe idanimọ ni kedere nipa lilo ohun elo PFE ti a ṣalaye ninu iṣẹ yii.Paapa awọn aṣọ siweta ati awọn ohun elo batting owu ṣe daradara daradara, pẹlu awọn PFE ti o wa lati 70% si 80%.Iru awọn ohun elo ti o ga julọ ni a le ṣe idanimọ ati itupalẹ ni awọn alaye diẹ sii lati ni oye awọn abuda ti o ṣe alabapin si iṣẹ isọ giga wọn.Sibẹsibẹ, a fẹ lati leti pe nitori awọn abajade PFE ti awọn ohun elo pẹlu awọn apejuwe ile-iṣẹ ti o jọra (ie awọn ohun elo owu) yatọ pupọ, awọn data wọnyi ko tọka iru awọn ohun elo ti o wulo pupọ fun awọn iboju iparada, ati pe a ko ni ipinnu lati fa awọn ohun-ini naa- ohun elo isori.Ibasepo iṣẹ.A pese awọn apẹẹrẹ kan pato lati ṣe afihan isọdiwọn, fihan pe wiwọn ni wiwa gbogbo ibiti o ti ṣee ṣe ṣiṣe sisẹ, ati fun iwọn aṣiṣe wiwọn.
A gba awọn abajade PFE wọnyi lati jẹrisi pe ohun elo wa ni ọpọlọpọ awọn agbara wiwọn, aṣiṣe kekere, ati ni afiwe pẹlu data ti o gba ninu awọn iwe-iwe.Fun apẹẹrẹ, Zangmeister et al.Awọn abajade PFE ti ọpọlọpọ awọn aṣọ owu hun (fun apẹẹrẹ “Owu 1-11″) (awọn okun 89 si 812 fun inch) jẹ ijabọ.Ni 9 ti awọn ohun elo 11, "ṣiṣe ṣiṣe ti o kere julọ" wa lati 0% si 25%;PFE ti awọn ohun elo meji miiran jẹ nipa 32%.[14] Bakanna, Konda et al.Awọn data PFE ti awọn aṣọ owu meji (80 ati 600 TPI; 153 ati 152 gm-2) jẹ ijabọ.Awọn sakani PFE lati 7% si 36% ati 65% si 85%, lẹsẹsẹ.Ninu iwadi ti Drewnick et al., Ni awọn aṣọ owu ti o ni ẹyọkan (ie owu, wiwun owu, moleton; 139-265 TPI; 80-140 gm-2), ibiti ohun elo PFE jẹ nipa 10% si 30%.Ninu iwadi ti Joo et al., Awọn ohun elo owu 100% wọn ni PFE ti 8% (300 nm patikulu).Bagheri et al.ti a lo awọn patikulu latex polystyrene ti 0.3 si 0.5 µm.PFE ti awọn ohun elo owu mẹfa (120-200 TPI; 136-237 gm-2) ti wọn, ti o wa lati 0% si 20%.[18] Nitoribẹẹ, pupọ julọ awọn ohun elo wọnyi wa ni adehun ti o dara pẹlu awọn abajade PFE ti awọn aṣọ owu mẹta wa (ie Veratex Muslin CT, Awọn aṣọ itaja Aṣọ A ati B), ati ṣiṣe ṣiṣe isọpọ apapọ wọn jẹ 13%, 14% ati lẹsẹsẹ.54%.Awọn abajade wọnyi fihan pe awọn iyatọ nla wa laarin awọn ohun elo owu ati pe awọn ohun-ini ohun elo ti o yorisi PFE giga (ie Konda et al.'s 600 TPI owu; owu wa B) ko loye.
Nigbati o ba n ṣe awọn afiwera wọnyi, a jẹwọ pe o ṣoro lati wa awọn ohun elo ti a ṣe idanwo ninu awọn iwe-iwe ti o ni awọn abuda kanna (ie, tiwqn ohun elo, wiwu ati wiwun, TPI, iwuwo, ati bẹbẹ lọ) pẹlu awọn ohun elo ti a ṣe idanwo ninu iwadi yii, ati nitorina ko le wa ni taara akawe.Ni afikun, awọn iyatọ ninu awọn ohun elo ti awọn onkọwe lo ati aini isọdọtun jẹ ki o ṣoro lati ṣe awọn afiwera to dara.Sibẹsibẹ, o han gbangba pe iṣẹ-ṣiṣe / iṣẹ iṣe ti awọn aṣọ lasan ko ni oye daradara.Awọn ohun elo naa yoo ni idanwo siwaju sii pẹlu awọn ohun elo ti o ni idiwọn, rọ ati awọn ohun elo ti o gbẹkẹle (gẹgẹbi awọn ohun elo ti a ṣe apejuwe ninu iṣẹ yii) lati pinnu awọn ibasepọ wọnyi.
Botilẹjẹpe aṣiṣe iṣiro lapapọ wa (0-5%) laarin ẹda kan (0-4%) ati awọn apẹẹrẹ ti a ṣe atupale ni ẹẹmẹta, ohun elo ti a dabaa ninu iṣẹ yii fihan pe o jẹ ohun elo ti o munadoko fun idanwo PFE ti awọn ohun elo pupọ.Awọn aṣọ ti o wọpọ si awọn iboju iparada iṣoogun ti ijẹrisi.O ṣe akiyesi pe laarin awọn ohun elo 11 ti a ṣe idanwo fun Nọmba 3, aṣiṣe itankale σprop kọja iyatọ ti o wa laarin awọn iwọn PFE ti apẹẹrẹ kan, eyini ni, σsd ti 9 ninu awọn ohun elo 11;awọn imukuro meji wọnyi waye ni iye PFE ti o ga pupọ (ie L2 ati iboju-boju L3).Botilẹjẹpe awọn abajade ti a gbekalẹ nipasẹ Rengasamy et al.Fifihan pe iyatọ laarin awọn ayẹwo tun jẹ kekere (ie, awọn atunwi marun <0.29%), [25] wọn ṣe iwadi awọn ohun elo pẹlu awọn ohun-ini sisẹ giga ti a mọ ti a ṣe pataki fun iṣelọpọ iboju-boju: ohun elo funrararẹ le jẹ aṣọ diẹ sii, ati idanwo naa tun jẹ Eyi. agbegbe ti iwọn PFE le jẹ ibamu diẹ sii.Lapapọ, awọn abajade ti o gba nipa lilo ohun elo wa ni ibamu pẹlu data PFE ati awọn iṣedede iwe-ẹri ti o gba nipasẹ awọn oniwadi miiran.
Botilẹjẹpe PFE jẹ itọkasi pataki lati wiwọn iṣẹ boju-boju kan, ni aaye yii a gbọdọ leti awọn oluka pe itupalẹ okeerẹ ti awọn ohun elo boju iwaju gbọdọ gbero awọn ifosiwewe miiran, iyẹn ni, permeability ohun elo (eyini ni, nipasẹ titẹ silẹ tabi idanwo titẹ iyatọ ).Awọn ilana wa ni ASTM F2100 ati F3502.Mimi itẹwọgba jẹ pataki fun itunu ti ẹniti o ni ati idilọwọ jijo ti eti boju-boju lakoko mimi.Niwọn igba ti PFE ati permeability afẹfẹ ti ọpọlọpọ awọn ohun elo ti o wọpọ nigbagbogbo jẹ iwọn inversely, wiwọn titẹ silẹ yẹ ki o ṣee ṣe papọ pẹlu wiwọn PFE lati ṣe iṣiro diẹ sii ni kikun iṣẹ ṣiṣe ti ohun elo iboju.
A ṣeduro pe awọn itọnisọna fun kikọ ohun elo PFE ni ibamu pẹlu ASTM F2299 jẹ pataki fun ilọsiwaju ilọsiwaju ti awọn iṣedede, iran ti data iwadii ti o le ṣe afiwe laarin awọn ile-iṣẹ iwadii, ati imudara sisẹ aerosol.Gbẹkẹle boṣewa NIOSH (tabi F3502), eyiti o ṣalaye ẹrọ kan (TSI 8130A) ati ni ihamọ awọn oniwadi lati rira awọn ẹrọ turnkey (fun apẹẹrẹ, awọn eto TSI).Igbẹkẹle awọn ọna ṣiṣe idiwọn bii TSI 8130A ṣe pataki fun iwe-ẹri boṣewa lọwọlọwọ, ṣugbọn o ṣe idiwọ idagbasoke awọn iboju iparada, awọn atẹgun, ati awọn imọ-ẹrọ isọ aerosol miiran ti o lodi si ilọsiwaju iwadi.O tọ lati ṣe akiyesi pe boṣewa NIOSH jẹ idagbasoke bi ọna fun idanwo awọn atẹgun labẹ awọn ipo lile ti a nireti nigbati ohun elo yii nilo, ṣugbọn ni idakeji, awọn iboju iparada ni idanwo nipasẹ awọn ọna ASTM F2100/F2299.Apẹrẹ ati ara ti awọn iboju iparada agbegbe dabi awọn iboju iparada, eyiti ko tumọ si pe wọn ni iṣẹ ṣiṣe isọdi ti o dara julọ bii N95.Ti awọn iboju iparada tun jẹ iṣiro ni ibamu pẹlu ASTM F2100/F2299, awọn aṣọ lasan yẹ ki o ṣe itupalẹ ni lilo ọna ti o sunmọ ASTM F2100/F2299.Ni afikun, ASTM F2299 ngbanilaaye fun afikun ni irọrun ni awọn aye oriṣiriṣi (gẹgẹbi iwọn sisan afẹfẹ ati iyara dada ni awọn ikẹkọ ṣiṣe sisẹ), eyiti o le jẹ ki o jẹ isunmọ idiwọn giga julọ ni agbegbe iwadii kan.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-30-2021