નેવિગેશન માસ્ક સામગ્રીઓ માટે પ્રદર્શન ધોરણ: કણ ગાળણ કાર્યક્ષમતા માપવા માટે એક કસ્ટમાઇઝ્ડ ઉપકરણ-LaRue-ગ્લોબલ ચેલેન્જીસ

સેન્ટર ઓફ એક્સેલન્સ ફોર પ્રોટેક્ટિવ ઇક્વિપમેન્ટ એન્ડ મટિરિયલ્સ (CEPEM), 1280 Main St. W., હેમિલ્ટન, ON, કેનેડા
આ લેખના સંપૂર્ણ ટેક્સ્ટ સંસ્કરણને તમારા મિત્રો અને સહકાર્યકરો સાથે શેર કરવા માટે નીચેની લિંકનો ઉપયોગ કરો.વધુ શીખો.
જાહેર આરોગ્ય એજન્સીઓ ભલામણ કરે છે કે સમુદાયો COVID-19 જેવા હવાજન્ય રોગોના ફેલાવાને ઘટાડવા માટે માસ્કનો ઉપયોગ કરે.જ્યારે માસ્ક ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ફિલ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે, ત્યારે વાયરસનો ફેલાવો ઓછો થશે, તેથી માસ્કની પાર્ટિકલ ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા (PFE) નું મૂલ્યાંકન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે.જો કે, ટર્નકી PFE સિસ્ટમ ખરીદવા અથવા માન્યતાપ્રાપ્ત લેબોરેટરીની ભરતી સાથે સંકળાયેલ ઊંચા ખર્ચ અને લાંબા લીડ ટાઈમ ફિલ્ટર સામગ્રીના પરીક્ષણને અવરોધે છે.સ્પષ્ટપણે "કસ્ટમાઇઝ્ડ" PFE ટેસ્ટ સિસ્ટમની જરૂર છે;જો કે, (મેડિકલ) માસ્ક (ઉદાહરણ તરીકે, ASTM ઇન્ટરનેશનલ, NIOSH) ના PFE પરીક્ષણ સૂચવતા વિવિધ ધોરણો તેમના પ્રોટોકોલ અને માર્ગદર્શિકાઓની સ્પષ્ટતામાં મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે.અહીં, વર્તમાન તબીબી માસ્ક ધોરણોના સંદર્ભમાં "આંતરિક" PFE સિસ્ટમ અને માસ્કના પરીક્ષણ માટેની પદ્ધતિના વિકાસનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે.ASTM આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણો અનુસાર, સિસ્ટમ લેટેક્સ સ્ફિયર્સ (0.1 µm નજીવી કદ) એરોસોલ્સનો ઉપયોગ કરે છે અને માસ્ક સામગ્રીના અપસ્ટ્રીમ અને ડાઉનસ્ટ્રીમ કણોની સાંદ્રતાને માપવા માટે લેસર પાર્ટિકલ વિશ્લેષકનો ઉપયોગ કરે છે.વિવિધ સામાન્ય કાપડ અને તબીબી માસ્ક પર PFE માપન કરો.આ કાર્યમાં વર્ણવેલ પદ્ધતિ PFE પરીક્ષણના વર્તમાન ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે, જ્યારે બદલાતી જરૂરિયાતો અને ફિલ્ટરિંગ પરિસ્થિતિઓને અનુકૂલન કરવાની સુગમતા પ્રદાન કરે છે.
જાહેર આરોગ્ય એજન્સીઓ ભલામણ કરે છે કે સામાન્ય લોકો કોવિડ-19 અને અન્ય ટીપું અને એરોસોલ-જન્ય રોગોના ફેલાવાને મર્યાદિત કરવા માસ્ક પહેરે.[1] માસ્ક પહેરવાની આવશ્યકતા ટ્રાન્સમિશન ઘટાડવામાં અસરકારક છે, અને [2] સૂચવે છે કે બિનપરીક્ષણ કરાયેલ સમુદાય માસ્ક ઉપયોગી ફિલ્ટરિંગ પ્રદાન કરે છે.હકીકતમાં, મોડેલિંગ અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે COVID-19 ટ્રાન્સમિશનમાં ઘટાડો એ માસ્કની અસરકારકતા અને દત્તક લેવાના દરના સંયુક્ત ઉત્પાદનના લગભગ પ્રમાણસર છે, અને આ અને અન્ય વસ્તી-આધારિત પગલાં હોસ્પિટલમાં દાખલ થવા અને મૃત્યુને ઘટાડવામાં સિનર્જિસ્ટિક અસર ધરાવે છે.[૩]
આરોગ્યસંભાળ અને અન્ય ફ્રન્ટલાઈન કામદારો દ્વારા જરૂરી પ્રમાણિત તબીબી માસ્ક અને રેસ્પિરેટર્સની સંખ્યામાં નાટ્યાત્મક વધારો થયો છે, જે હાલના ઉત્પાદન અને પુરવઠા શૃંખલાઓ સામે પડકારો ઉભો કરે છે અને નવા ઉત્પાદકોને નવી સામગ્રીનું ઝડપથી પરીક્ષણ અને પ્રમાણિત કરવાનું કારણ બને છે.ASTM ઇન્ટરનેશનલ અને નેશનલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ઓક્યુપેશનલ સેફ્ટી એન્ડ હેલ્થ (NIOSH) જેવી સંસ્થાઓએ મેડિકલ માસ્કના પરીક્ષણ માટે પ્રમાણિત પદ્ધતિઓ વિકસાવી છે;જો કે, આ પદ્ધતિઓની વિગતો વ્યાપકપણે બદલાય છે, અને દરેક સંસ્થાએ તેના પોતાના પ્રદર્શન ધોરણો સ્થાપિત કર્યા છે.
પાર્ટિક્યુલેટ ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતા (PFE) એ માસ્કની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા છે કારણ કે તે એરોસોલ જેવા નાના કણોને ફિલ્ટર કરવાની તેની ક્ષમતા સાથે સંબંધિત છે.ASTM ઇન્ટરનેશનલ અથવા NIOSH જેવી નિયમનકારી એજન્સીઓ દ્વારા પ્રમાણિત થવા માટે મેડિકલ માસ્ક ચોક્કસ PFE લક્ષ્યો[4-6]ને ​​પૂર્ણ કરવા આવશ્યક છે.સર્જિકલ માસ્ક ASTM દ્વારા પ્રમાણિત છે, અને N95 રેસ્પિરેટર્સ NIOSH દ્વારા પ્રમાણિત છે, પરંતુ બંને માસ્ક ચોક્કસ PFE કટ-ઓફ મૂલ્યો પાસ કરવા જોઈએ.ઉદાહરણ તરીકે, N95 માસ્ક એ 0.075 µm ના સરેરાશ વ્યાસ સાથે મીઠાના કણોથી બનેલા એરોસોલ્સ માટે 95% ગાળણક્રિયા પ્રાપ્ત કરવી આવશ્યક છે, જ્યારે ASTM 2100 L3 સર્જીકલ માસ્ક એ સરેરાશ Fµ1m વ્યાસવાળા લેટેક્સ બોલથી બનેલા એરોસોલ્સ માટે 98% ગાળણ પ્રાપ્ત કરવું આવશ્યક છે. .
પ્રથમ બે વિકલ્પો ખર્ચાળ છે (> $1,000 પ્રતિ પરીક્ષણ નમૂના, ઉલ્લેખિત સાધનો માટે > $150,000 હોવાનો અંદાજ છે), અને COVID-19 રોગચાળા દરમિયાન, લાંબા ડિલિવરી સમય અને પુરવઠાની સમસ્યાઓને કારણે વિલંબ થાય છે.PFE પરીક્ષણની ઊંચી કિંમત અને મર્યાદિત એક્સેસ અધિકારો-પ્રમાણિત પ્રદર્શન મૂલ્યાંકન પર સુસંગત માર્ગદર્શનના અભાવ સાથે-સંશોધકોને વિવિધ પ્રકારની કસ્ટમાઇઝ્ડ ટેસ્ટિંગ સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરવા પ્રેર્યા છે, જે ઘણીવાર પ્રમાણિત મેડિકલ માસ્ક માટેના એક અથવા વધુ ધોરણો પર આધારિત હોય છે.
હાલના સાહિત્યમાં જોવા મળતા વિશિષ્ટ માસ્ક સામગ્રી પરીક્ષણ સાધનો સામાન્ય રીતે ઉપરોક્ત NIOSH અથવા ASTM F2100/F2299 ધોરણો જેવા જ હોય ​​છે.જો કે, સંશોધકો પાસે તેમની પસંદગીઓ અનુસાર ડિઝાઇન અથવા ઓપરેટિંગ પરિમાણો પસંદ કરવાની અથવા બદલવાની તક છે.ઉદાહરણ તરીકે, નમૂનાની સપાટીના વેગ, હવા/એરોસોલ પ્રવાહ દર, નમૂનાનું કદ (વિસ્તાર), અને એરોસોલ કણોની રચનામાં ફેરફારનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.ઘણા તાજેતરના અભ્યાસોએ માસ્ક સામગ્રીનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કસ્ટમાઇઝ્ડ સાધનોનો ઉપયોગ કર્યો છે.આ સાધનો સોડિયમ ક્લોરાઇડ એરોસોલ્સનો ઉપયોગ કરે છે અને તે NIOSH ધોરણોની નજીક છે.ઉદાહરણ તરીકે, રોગક એટ અલ.(2020), Zangmeister et al.(2020), ડ્રુનિક એટ અલ.(2020) અને જૂ એટ અલ.(2021) તમામ બાંધવામાં આવેલા સાધનો સોડિયમ ક્લોરાઇડ એરોસોલ (વિવિધ કદના) નું ઉત્પાદન કરશે, જે ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ દ્વારા તટસ્થ કરવામાં આવે છે, ફિલ્ટર કરેલ હવાથી પાતળું કરવામાં આવે છે અને સામગ્રીના નમૂના પર મોકલવામાં આવે છે, જ્યાં ઓપ્ટિકલ કણો માપસર, વિવિધ સંયુક્ત કણોની સાંદ્રતા માપનના કન્ડેન્સ્ડ કણો [9, 14-16] કોંડા એટ અલ.(2020) અને હાઓ એટ અલ.(2020) સમાન ઉપકરણ બનાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ ચાર્જ ન્યુટ્રલાઈઝરનો સમાવેશ કરવામાં આવ્યો ન હતો.[8, 17] આ અભ્યાસોમાં, નમૂનામાં હવાનો વેગ 1 અને 90 L મિનિટ-1 (ક્યારેક પ્રવાહ/વેગની અસરો શોધવા માટે) ની વચ્ચે બદલાય છે;જોકે, સપાટીનો વેગ 5.3 અને 25 સેમી s-1 વચ્ચે હતો.નમૂનાનું કદ ≈3.4 અને 59 cm2 વચ્ચે અલગ-અલગ જણાય છે.
તેનાથી વિપરીત, લેટેક્સ એરોસોલનો ઉપયોગ કરીને સાધનો દ્વારા માસ્ક સામગ્રીના મૂલ્યાંકન પર થોડા અભ્યાસો છે, જે ASTM F2100/F2299 ધોરણની નજીક છે.ઉદાહરણ તરીકે, બઘેરી એટ અલ.(2021), શાક્ય એટ અલ.(2016) અને લુ એટ અલ.(2020) પોલિસ્ટરીન લેટેક્સ એરોસોલનું ઉત્પાદન કરવા માટે એક ઉપકરણનું નિર્માણ કર્યું, જેને પાતળું કરીને સામગ્રીના નમૂનાઓમાં મોકલવામાં આવ્યું, જ્યાં કણોની સાંદ્રતાને માપવા માટે વિવિધ કણો વિશ્લેષકો અથવા સ્કેનિંગ ગતિશીલતા કણોના કદના વિશ્લેષકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો.[18-20] અને લુ એટ અલ.તેમના એરોસોલ જનરેટરના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં ચાર્જ ન્યુટ્રલાઈઝરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને અન્ય બે અભ્યાસોના લેખકોએ કર્યો ન હતો.નમૂનામાં હવાના પ્રવાહનો દર પણ થોડો બદલાયો—પરંતુ F2299 ધોરણની મર્યાદામાં—≈7.3 થી 19 L મિનિટ-1 સુધી.બઘેરી એટ અલ દ્વારા અભ્યાસ કરાયેલ હવાની સપાટીના વેગ.અનુક્રમે 2 અને 10 cm s–1 (પ્રમાણભૂત શ્રેણીની અંદર) છે.અને લુ એટ અલ., અને શાક્ય એટ અલ.[૧૮-૨૦] વધુમાં, લેખક અને શાક્ય એટ અલ.વિવિધ કદના લેટેક્સ ગોળાઓનું પરીક્ષણ કર્યું (એટલે ​​કે, એકંદરે, 20 nm થી 2500 nm).અને લુ એટ અલ.ઓછામાં ઓછા તેમના કેટલાક પરીક્ષણોમાં, તેઓ ઉલ્લેખિત 100 nm (0.1 µm) કણોના કદનો ઉપયોગ કરે છે.
આ કાર્યમાં, અમે PFE ઉપકરણ બનાવવામાં જે પડકારોનો સામનો કરીએ છીએ તેનું વર્ણન કરીએ છીએ જે શક્ય તેટલું હાલના ASTM F2100/F2299 ધોરણોને અનુરૂપ છે.મુખ્ય લોકપ્રિય ધોરણોમાં (એટલે ​​કે NIOSH અને ASTM F2100/F2299), ASTM સ્ટાન્ડર્ડ બિન-તબીબી માસ્કમાં PFE ને અસર કરી શકે તેવા ફિલ્ટરિંગ કામગીરીનો અભ્યાસ કરવા માટે પરિમાણો (જેમ કે હવાના પ્રવાહ દર) માં વધુ સુગમતા પ્રદાન કરે છે.જો કે, અમે દર્શાવ્યા મુજબ, આ લવચીકતા આવા સાધનોને ડિઝાઇન કરવામાં વધારાની જટિલતા પૂરી પાડે છે.
રસાયણો સિગ્મા-એલ્ડ્રિચ પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યા હતા અને તેનો ઉપયોગ છે.સ્ટાયરીન મોનોમર (≥99%) એ એલ્યુમિના અવરોધક રીમુવર ધરાવતા કાચના સ્તંભ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે, જે tert-butylcatechol ને દૂર કરવા માટે રચાયેલ છે.ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી (≈0.037 µS cm–1) સરટોરિયસ એરિયમ જળ શુદ્ધિકરણ સિસ્ટમમાંથી આવે છે.
147 ગ્રામ-2 ના નજીવા વજન સાથે 100% કોટન પ્લેન વીવ (મસ્લિન સીટી) વેરેટેક્સ લાઇનિંગ લિ., ક્યુસીમાંથી આવે છે અને વાંસ/સ્પૅન્ડેક્સ મિશ્રણ ડી. ઝિનમેન ટેક્સટાઇલ, ક્યુસીમાંથી આવે છે.અન્ય ઉમેદવાર માસ્ક સામગ્રી સ્થાનિક ફેબ્રિક રિટેલર્સ (ફેબ્રિકલેન્ડ) પાસેથી આવે છે.આ સામગ્રીઓમાં બે અલગ-અલગ 100% સુતરાઉ વણેલા કાપડ (વિવિધ પ્રિન્ટ સાથે), એક સુતરાઉ/સ્પૅન્ડેક્સ ગૂંથેલા કાપડ, બે સુતરાઉ/પોલિએસ્ટર ગૂંથેલા કાપડ (એક "યુનિવર્સલ" અને એક "સ્વેટર ફેબ્રિક") અને બિન-વણાયેલા કપાસ/પોલીપ્રોપીલિનનો સમાવેશ થાય છે. કપાસ બેટિંગ સામગ્રી.કોષ્ટક 1 જાણીતા ફેબ્રિક ગુણધર્મોનો સારાંશ બતાવે છે.નવા સાધનોને બેન્ચમાર્ક કરવા માટે, ASTM 2100 લેવલ 2 (L2) અને લેવલ 3 (L3; Halyard) પ્રમાણિત મેડિકલ માસ્ક અને N95 રેસ્પિરેટર્સ (3M) સહિત સ્થાનિક હોસ્પિટલોમાંથી પ્રમાણિત મેડિકલ માસ્ક મેળવવામાં આવ્યા હતા.
ચકાસવા માટે દરેક સામગ્રીમાંથી આશરે 85 મીમી વ્યાસનો ગોળાકાર નમૂનો કાપવામાં આવ્યો હતો;સામગ્રીમાં વધુ કોઈ ફેરફાર કરવામાં આવ્યા ન હતા (ઉદાહરણ તરીકે, ધોવા).પરીક્ષણ માટે PFE ઉપકરણના નમૂના ધારકમાં ફેબ્રિક લૂપને ક્લેમ્પ કરો.હવાના પ્રવાહના સંપર્કમાં નમૂનાનો વાસ્તવિક વ્યાસ 73 મીમી છે, અને બાકીની સામગ્રીનો ઉપયોગ નમૂનાને ચુસ્તપણે ઠીક કરવા માટે થાય છે.એસેમ્બલ માસ્ક માટે, જે બાજુ ચહેરાને સ્પર્શે છે તે પૂરી પાડવામાં આવેલ સામગ્રીના એરોસોલથી દૂર છે.
ઇમલ્સન પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા મોનોડિસ્પર્સ એનિઓનિક પોલિસ્ટરીન લેટેક્ષ ગોળાઓનું સંશ્લેષણ.અગાઉના અભ્યાસમાં વર્ણવેલ પ્રક્રિયા અનુસાર, પ્રતિક્રિયા મોનોમર ભૂખમરાના અર્ધ-બેચ મોડમાં કરવામાં આવી હતી.[21, 22] 250 એમએલ ત્રણ ગળાના ગોળ બોટમ ફ્લાસ્કમાં ડીયોનાઇઝ્ડ વોટર (160 એમએલ) ઉમેરો અને તેને હલાવતા તેલના સ્નાનમાં મૂકો.પછી ફ્લાસ્કને નાઇટ્રોજનથી શુદ્ધ કરવામાં આવ્યું હતું અને ઇન્હિબિટર-ફ્રી સ્ટાયરીન મોનોમર (2.1 એમએલ) શુદ્ધ કરેલા, હલાવવામાં આવેલા ફ્લાસ્કમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું.70 °C પર 10 મિનિટ પછી, સોડિયમ લૌરીલ સલ્ફેટ (0.235 ગ્રામ) ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી (8 એમએલ) માં ઓગળેલું ઉમેરો.બીજી 5 મિનિટ પછી, ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી (2 એમએલ) માં ઓગળેલું પોટેશિયમ પર્સલ્ફેટ (0.5 ગ્રામ) ઉમેરવામાં આવ્યું.આગામી 5 કલાકમાં, ફ્લાસ્કમાં 66 µL મિનિટ-1 ના દરે વધારાના અવરોધક-મુક્ત સ્ટાયરીન (20 એમએલ) ધીમે ધીમે ઇન્જેક્ટ કરવા માટે સિરીંજ પંપનો ઉપયોગ કરો.સ્ટાયરીન ઇન્ફ્યુઝન પૂર્ણ થયા પછી, પ્રતિક્રિયા બીજા 17 કલાક માટે આગળ વધી.પછી ફ્લાસ્ક ખોલવામાં આવ્યો હતો અને પોલિમરાઇઝેશનને સમાપ્ત કરવા માટે ઠંડુ કરવામાં આવ્યું હતું.સ્નેકસ્કિન ડાયાલિસિસ ટ્યુબ (3500 Da મોલેક્યુલર વેઇટ કટ-ઓફ) માં ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી સામે સંશ્લેષિત પોલિસ્ટરીન લેટેક્સ ઇમ્યુશનને પાંચ દિવસ માટે ડાયલાઇઝ કરવામાં આવ્યું હતું અને દરરોજ ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી બદલવામાં આવ્યું હતું.ડાયાલિસિસ ટ્યુબમાંથી પ્રવાહી મિશ્રણ દૂર કરો અને ઉપયોગ ન થાય ત્યાં સુધી તેને 4°C પર રેફ્રિજરેટરમાં સંગ્રહિત કરો.
ડાયનેમિક લાઇટ સ્કેટરિંગ (DLS) બ્રૂકહેવન 90Plus વિશ્લેષક સાથે કરવામાં આવ્યું હતું, લેસર તરંગલંબાઇ 659 nm હતી, અને ડિટેક્ટર કોણ 90° હતું.ડેટાનું વિશ્લેષણ કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન પાર્ટિકલ સોલ્યુશન સોફ્ટવેર (v2.6; Brookhaven Instruments Corporation) નો ઉપયોગ કરો.લેટેક્સ સસ્પેન્શનને ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીથી પાતળું કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી કણોની ગણતરી લગભગ 500 હજાર કાઉન્ટ પ્રતિ સેકન્ડ (kcps) ન થાય.કણોનું કદ 125 ± 3 nm હોવાનું નિર્ધારિત કરવામાં આવ્યું હતું, અને નોંધાયેલ પોલિડિસ્પર્સિટી 0.289 ± 0.006 હતી.
ZetaPlus ઝેટા સંભવિત વિશ્લેષક (Brookhaven Instruments Corp.) નો ઉપયોગ તબક્કા વિશ્લેષણ પ્રકાશ સ્કેટરિંગ મોડમાં ઝેટા સંભવિતનું માપેલ મૂલ્ય મેળવવા માટે કરવામાં આવ્યું હતું.નમૂનાને 5 × 10-3m NaCl સોલ્યુશનમાં લેટેક્સનું એલિક્વોટ ઉમેરીને અને લગભગ 500 kcps ની કણોની ગણતરી હાંસલ કરવા માટે લેટેક્સ સસ્પેન્શનને ફરીથી પાતળું કરીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું.પાંચ પુનરાવર્તિત માપન (દરેકમાં 30 રનનો સમાવેશ થાય છે) કરવામાં આવ્યા હતા, પરિણામે -55.1 ± 2.8 mV ની ઝેટા સંભવિત મૂલ્યમાં પરિણમે છે, જ્યાં ભૂલ પાંચ પુનરાવર્તનોના સરેરાશ મૂલ્યના પ્રમાણભૂત વિચલનને રજૂ કરે છે.આ માપન સૂચવે છે કે કણો નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થાય છે અને સ્થિર સસ્પેન્શન બનાવે છે.DLS અને ઝેટા સંભવિત ડેટા સહાયક માહિતી કોષ્ટકો S2 અને S3 માં શોધી શકાય છે.
અમે નીચે વર્ણવ્યા મુજબ અને આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે એએસટીએમ આંતરરાષ્ટ્રીય ધોરણો અનુસાર સાધનોનું નિર્માણ કર્યું છે. સિંગલ-જેટ બ્લાઉસ્ટીન એટોમાઇઝેશન મોડ્યુલ (BLAM; CHTech) એરોસોલ જનરેટરનો ઉપયોગ લેટેક્ષ બોલ ધરાવતા એરોસોલ બનાવવા માટે થાય છે.ફિલ્ટર કરેલ એર સ્ટ્રીમ (GE Healthcare Whatman 0.3 µm HEPA-CAP અને 0.2 µm POLYCAP TF ફિલ્ટર્સ દ્વારા શ્રેણીમાં મેળવેલ) એરોસોલ જનરેટરમાં 20 psi (6.9 kPa) ના દબાણે પ્રવેશે છે અને L-15 mg ના એક ભાગને એટોમાઇઝ કરે છે. સસ્પેન્શન પ્રવાહીને સિરીંજ પંપ (KD સાયન્ટિફિક મોડલ 100) દ્વારા સાધનના લેટેક્સ બોલમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે.એરોસોલાઇઝ્ડ ભીના કણોને ટ્યુબ્યુલર હીટ એક્સ્ચેન્જર દ્વારા એરોસોલ જનરેટર છોડીને હવાના પ્રવાહને પસાર કરીને સૂકવવામાં આવે છે.હીટ એક્સ્ચેન્જરમાં 8-ફૂટ-લાંબી હીટિંગ કોઇલ સાથે 5/8” સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબના ઘા હોય છે.આઉટપુટ 216 W (બ્રિસ્કહીટ) છે.તેના એડજસ્ટેબલ ડાયલ મુજબ, હીટર આઉટપુટ ઉપકરણના મહત્તમ મૂલ્ય (≈86 W) ના 40% પર સેટ છે;આ 112 °C (પ્રમાણભૂત વિચલન ≈1 °C) નું સરેરાશ બાહ્ય દિવાલ તાપમાન ઉત્પન્ન કરે છે, જે સપાટી પર માઉન્ટ થયેલ થર્મોકોપલ (ટેલર યુએસએ) માપન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.સહાયક માહિતીમાં આકૃતિ S4 હીટરની કામગીરીનો સારાંશ આપે છે.
સૂકા અણુકૃત કણોને પછી 28.3 L મિનિટ-1 (એટલે ​​કે 1 ઘન ફૂટ પ્રતિ મિનિટ) નો કુલ હવા પ્રવાહ દર હાંસલ કરવા માટે ફિલ્ટર કરેલ હવાના મોટા જથ્થા સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે.આ મૂલ્ય પસંદ કરવામાં આવ્યું હતું કારણ કે તે સિસ્ટમના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં લેસર પાર્ટિકલ વિશ્લેષક સાધનના નમૂના લેવાનો ચોક્કસ પ્રવાહ દર છે.લેટેક્ષ કણો વહન કરતી હવાના પ્રવાહને બે સમાન ઊભી ચેમ્બરમાંથી એકમાં મોકલવામાં આવે છે (એટલે ​​​​કે સરળ-દિવાલોવાળી સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ટ્યુબ): માસ્ક સામગ્રી વિનાનું "કંટ્રોલ" ચેમ્બર, અથવા ગોળ-કટ "નમૂના" ચેમ્બર-ઉપયોગને અલગ કરી શકાય તેવા નમૂના ધારક ફેબ્રિકની બહાર નાખવામાં આવે છે.બે ચેમ્બરનો આંતરિક વ્યાસ 73 મીમી છે, જે નમૂના ધારકના આંતરિક વ્યાસ સાથે મેળ ખાય છે.સેમ્પલ ધારક માસ્ક સામગ્રીને ચુસ્તપણે સીલ કરવા માટે ગ્રુવ્ડ રિંગ્સ અને રીસેસ્ડ બોલ્ટ્સનો ઉપયોગ કરે છે, અને પછી સેમ્પલ ચેમ્બરના ગેપમાં અલગ કરી શકાય તેવા કૌંસને દાખલ કરો, અને તેને રબર ગાસ્કેટ અને ક્લેમ્પ્સ (આકૃતિ S2, સપોર્ટ માહિતી) વડે ઉપકરણમાં ચુસ્તપણે સીલ કરો.
એરફ્લો સાથે સંપર્કમાં ફેબ્રિક નમૂનાનો વ્યાસ 73 મીમી (વિસ્તાર = 41.9 સેમી 2) છે;તે પરીક્ષણ દરમિયાન સેમ્પલ ચેમ્બરમાં સીલ કરવામાં આવે છે.લેટેક્ષ કણોની સંખ્યા અને સાંદ્રતાને માપવા માટે "નિયંત્રણ" અથવા "નમૂના" ચેમ્બરમાંથી બહાર નીકળતા હવાના પ્રવાહને લેસર પાર્ટિકલ વિશ્લેષક (કણ માપન સિસ્ટમ LASAIR III 110) માં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે.કણ વિશ્લેષક કણોની સાંદ્રતાની નીચલી અને ઉપલી મર્યાદાને સ્પષ્ટ કરે છે, અનુક્રમે 2 × 10-4 અને ≈34 કણો પ્રતિ ઘન ફૂટ (7 અને ≈950 000 કણો પ્રતિ ઘન ફૂટ).લેટેક્ષ કણોની સાંદ્રતાના માપન માટે, કણોની સાંદ્રતા એરોસોલમાં સિંગલ લેટેક્સ કણોના અંદાજિત કદને અનુરૂપ, નીચી મર્યાદા અને 0.10–0.15 µm ની ઉપલી મર્યાદા સાથે "બોક્સ" માં નોંધવામાં આવે છે.જો કે, અન્ય ડબ્બાના કદનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને એક જ સમયે બહુવિધ ડબ્બાનું મૂલ્યાંકન કરી શકાય છે, મહત્તમ કણોનું કદ 5 µm છે.
સાધનસામગ્રીમાં અન્ય સાધનોનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેમ કે ચેમ્બરને ફ્લશ કરવા માટેના સાધનો અને સ્વચ્છ ફિલ્ટર કરેલ હવા સાથે કણ વિશ્લેષક, તેમજ જરૂરી વાલ્વ અને સાધનો (આકૃતિ 1).સંપૂર્ણ પાઇપિંગ અને ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટેશન ડાયાગ્રામ સહાયક માહિતીના આકૃતિ S1 અને કોષ્ટક S1 માં દર્શાવેલ છે.
પ્રયોગ દરમિયાન, લેટેક્સ સસ્પેન્શનને એરોસોલ જનરેટરમાં ≈60 થી 100 µL મિનિટ-1ના પ્રવાહ દરે ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, જેથી સ્થિર કણોનું ઉત્પાદન જાળવી શકાય, આશરે 14-25 કણો પ્રતિ ઘન સેન્ટીમીટર (400 000-મીટર પ્રતિ ઘન) 7000 000 કણો).ફીટ) 0.10–0.15 µm કદ સાથે ડબ્બામાં.એરોસોલ જનરેટરના ડાઉનસ્ટ્રીમમાં લેટેક્સ કણોની સાંદ્રતામાં જોવા મળેલા ફેરફારોને કારણે આ પ્રવાહ દર શ્રેણી જરૂરી છે, જે એરોસોલ જનરેટરના લિક્વિડ ટ્રેપ દ્વારા લેટેક્સ સસ્પેન્શનની માત્રામાં થયેલા ફેરફારોને આભારી હોઈ શકે છે.
આપેલ ફેબ્રિક નમૂનાના PFE માપવા માટે, લેટેક્ષ પાર્ટિકલ એરોસોલને પહેલા કંટ્રોલ રૂમ દ્વારા ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે અને પછી કણ વિશ્લેષક પર નિર્દેશિત કરવામાં આવે છે.સતત ત્રણ કણોની સાંદ્રતાને ઝડપી ઉત્તરાધિકારમાં માપો, દરેક એક મિનિટ સુધી ચાલે છે.કણો વિશ્લેષક વિશ્લેષણ દરમિયાન કણોની સરેરાશ સાંદ્રતાનો અહેવાલ આપે છે, એટલે કે નમૂનાના એક મિનિટ (28.3 એલ)માં કણોની સરેરાશ સાંદ્રતા.સ્થિર કણોની ગણતરી અને ગેસ પ્રવાહ દર સ્થાપિત કરવા માટે આ આધારરેખા માપ લીધા પછી, એરોસોલને નમૂના ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે.એકવાર સિસ્ટમ સંતુલન પર પહોંચી જાય (સામાન્ય રીતે 60-90 સેકન્ડ), બીજા ત્રણ સળંગ એક-મિનિટ માપન ઝડપી ઉત્તરાધિકારમાં લેવામાં આવે છે.આ નમૂના માપ ફેબ્રિક નમૂનામાંથી પસાર થતા કણોની સાંદ્રતા દર્શાવે છે.ત્યારબાદ, એરોસોલ પ્રવાહને કંટ્રોલ રૂમમાં વિભાજીત કરીને, સમગ્ર નમૂના મૂલ્યાંકન પ્રક્રિયા દરમિયાન અપસ્ટ્રીમ કણોની સાંદ્રતા નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ નથી તે ચકાસવા માટે કંટ્રોલ રૂમમાંથી અન્ય ત્રણ કણોની સાંદ્રતા માપણીઓ લેવામાં આવી હતી.બે ચેમ્બરની ડિઝાઈન સમાન હોવાથી - સેમ્પલ ચેમ્બર સેમ્પલ ધારકને સમાવી શકે તે સિવાય - ચેમ્બરમાં પ્રવાહની સ્થિતિ સમાન ગણી શકાય, તેથી કંટ્રોલ ચેમ્બર અને સેમ્પલ ચેમ્બરને છોડીને ગેસમાં રહેલા કણોની સાંદ્રતા સરખામણી કરી શકાય છે.
કણ વિશ્લેષક સાધનનું જીવન જાળવવા અને દરેક પરીક્ષણ વચ્ચે સિસ્ટમમાં એરોસોલ કણોને દૂર કરવા માટે, દરેક માપ પછી કણ વિશ્લેષકને સાફ કરવા માટે HEPA ફિલ્ટર કરેલ એર જેટનો ઉપયોગ કરો અને નમૂના બદલતા પહેલા નમૂના ચેમ્બરને સાફ કરો.કૃપા કરીને PFE ઉપકરણ પર એર ફ્લશિંગ સિસ્ટમના સ્કીમેટિક ડાયાગ્રામ માટે સપોર્ટ માહિતીમાં આકૃતિ S1 નો સંદર્ભ લો.
આ ગણતરી એક સામગ્રીના નમૂના માટે એક "પુનરાવર્તિત" PFE માપનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને ASTM F2299 (સમીકરણ (2)) માં PFE ગણતરીની સમકક્ષ છે.
§2.1 માં દર્શાવેલ સામગ્રીને માસ્ક સામગ્રી તરીકે તેમની યોગ્યતા નક્કી કરવા માટે §2.3 માં વર્ણવેલ PFE સાધનોનો ઉપયોગ કરીને લેટેક્સ એરોસોલ્સ સાથે પડકારવામાં આવ્યો હતો.આકૃતિ 2 કણ એકાગ્રતા વિશ્લેષકમાંથી મેળવેલ રીડિંગ્સ બતાવે છે, અને સ્વેટર કાપડ અને બેટિંગ સામગ્રીના PFE મૂલ્યો તે જ સમયે માપવામાં આવે છે.કુલ બે સામગ્રી અને છ પુનરાવર્તનો માટે ત્રણ નમૂના વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યા હતા.દેખીતી રીતે, ત્રણ રીડિંગ્સના સમૂહમાં પ્રથમ વાંચન (હળવા રંગથી છાંયો) સામાન્ય રીતે અન્ય બે વાંચન કરતા અલગ હોય છે.ઉદાહરણ તરીકે, પ્રથમ વાંચન આકૃતિ 2 માં 12-15 ત્રિવિધમાંના અન્ય બે રીડિંગ્સની સરેરાશથી 5% થી વધુ અલગ છે.આ અવલોકન કણ વિશ્લેષક દ્વારા વહેતી એરોસોલ-સમાવતી હવાના સંતુલન સાથે સંબંધિત છે.સામગ્રી અને પદ્ધતિઓમાં ચર્ચા કર્યા મુજબ, સંતુલન રીડિંગ્સ (બીજા અને ત્રીજા નિયંત્રણ અને નમૂના વાંચન) નો ઉપયોગ અનુક્રમે આકૃતિ 2 માં ઘેરા વાદળી અને લાલ રંગમાં PFE ની ગણતરી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.એકંદરે, ત્રણ પ્રતિકૃતિઓનું સરેરાશ PFE મૂલ્ય સ્વેટર ફેબ્રિક માટે 78% ± 2% અને કોટન બેટિંગ સામગ્રી માટે 74% ± 2% છે.
સિસ્ટમની કામગીરીને માપદંડ આપવા માટે, ASTM 2100 પ્રમાણિત મેડિકલ માસ્ક (L2, L3) અને NIOSH રેસ્પિરેટર્સ (N95)નું પણ મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું.ASTM F2100 સ્ટાન્ડર્ડ લેવલ 2 અને લેવલ 3 માસ્કના 0.1 µm કણોની સબ-માઈક્રોન પાર્ટિકલ ફિલ્ટરેશન કાર્યક્ષમતાને અનુક્રમે ≥ 95% અને ≥ 98% સેટ કરે છે.[૫] એ જ રીતે, NIOSH-પ્રમાણિત N95 રેસ્પિરેટર્સે સરેરાશ 0.075 µm વ્યાસ ધરાવતા અણુકૃત NaCl નેનોપાર્ટિકલ્સ માટે ≥95% ની ગાળણ કાર્યક્ષમતા દર્શાવવી જોઈએ.[૨૪] રેંગાસામી એટ અલ.અહેવાલો અનુસાર, સમાન N95 માસ્ક 99.84%–99.98% નું PFE મૂલ્ય દર્શાવે છે, [25] Zangmeister et al.અહેવાલો અનુસાર, તેમનું N95 99.9% કરતાં વધુની લઘુત્તમ ગાળણ કાર્યક્ષમતા ઉત્પન્ન કરે છે, [14] જ્યારે જૂ એટ અલ.અહેવાલો અનુસાર, 3M N95 માસ્ક 99% PFE (300 nm કણો), [16] અને હાઓ એટ અલનું ઉત્પાદન કરે છે.નોંધાયેલ N95 PFE (300 nm કણો) 94.4% છે.[૧૭] શાક્ય એટ અલ દ્વારા પડકારવામાં આવેલા બે N95 માસ્ક માટે.0.1 µm લેટેક્સ બોલ સાથે, PFE લગભગ 80% અને 100% ની વચ્ચે ઘટી ગયો.[૧૯] જ્યારે લુ એટ અલ.N95 માસ્કનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે સમાન કદના લેટેક્સ બોલનો ઉપયોગ કરીને, સરેરાશ PFE 93.8% હોવાનું નોંધાયું છે.[૨૦] આ કાર્યમાં વર્ણવેલ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા પરિણામો દર્શાવે છે કે N95 માસ્કનું PFE 99.2 ± 0.1% છે, જે મોટાભાગના અગાઉના અભ્યાસો સાથે સારી રીતે સંમત છે.
કેટલાક અભ્યાસોમાં સર્જિકલ માસ્કનું પણ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું છે.હાઓ એટ અલના સર્જિકલ માસ્ક.73.4% નું PFE (300 nm કણો) દર્શાવ્યું, [17] જ્યારે ડ્રુનિક એટ અલ દ્વારા પરીક્ષણ કરાયેલ ત્રણ સર્જીકલ માસ્ક.PFE એ આશરે 60% થી લગભગ 100% સુધીની રેન્જનું ઉત્પાદન કર્યું છે.[૧૫] (બાદનું માસ્ક પ્રમાણિત મોડેલ હોઈ શકે છે.) જો કે, ઝાંગમીસ્ટર એટ અલ.અહેવાલો અનુસાર, પરીક્ષણ કરાયેલા બે સર્જીકલ માસ્કની લઘુત્તમ ગાળણ કાર્યક્ષમતા માત્ર 30% કરતાં થોડી વધારે છે, [14] જે આ અભ્યાસમાં ચકાસાયેલ સર્જિકલ માસ્ક કરતાં ઘણી ઓછી છે.એ જ રીતે, જુ એટ અલ દ્વારા પરીક્ષણ કરાયેલ “બ્લુ સર્જિકલ માસ્ક”.સાબિત કરો કે PFE (300 nm કણો) માત્ર 22% છે.[૧૬] શાક્ય એટ અલ.અહેવાલ આપ્યો છે કે સર્જિકલ માસ્કના PFE (0.1 µm લેટેક્સ કણોનો ઉપયોગ કરીને) આશરે 60-80% જેટલો ઘટાડો થયો છે.[૧૯] સમાન કદના લેટેક્સ બોલનો ઉપયોગ કરીને, લુ એટ અલ.ના સર્જીકલ માસ્કએ સરેરાશ PFE પરિણામ 80.2% આપ્યું હતું.[૨૦] સરખામણીમાં, અમારા L2 માસ્કનું PFE 94.2 ± 0.6% છે, અને L3 માસ્કનું PFE 94.9 ± 0.3% છે.જો કે આ PFEs સાહિત્યમાં ઘણા PFE ને વટાવી જાય છે, આપણે એ નોંધવું જોઈએ કે અગાઉના સંશોધનમાં ઉલ્લેખિત લગભગ કોઈ પ્રમાણપત્ર સ્તર નથી, અને અમારા સર્જિકલ માસ્કને સ્તર 2 અને સ્તર 3 પ્રમાણપત્ર પ્રાપ્ત થયું છે.
આકૃતિ 2 માં ઉમેદવારની માસ્ક સામગ્રીઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું તે જ રીતે, માસ્કમાં તેમની યોગ્યતા નક્કી કરવા અને PFE ઉપકરણની કામગીરી દર્શાવવા માટે અન્ય છ સામગ્રી પર ત્રણ પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા હતા.આકૃતિ 3 તમામ પરીક્ષણ કરેલ સામગ્રીના PFE મૂલ્યોને દર્શાવે છે અને પ્રમાણિત L3 અને N95 માસ્ક સામગ્રીનું મૂલ્યાંકન કરીને મેળવેલા PFE મૂલ્યો સાથે તેમની તુલના કરે છે.આ કાર્ય માટે પસંદ કરેલ 11 માસ્ક/ઉમેદવાર માસ્ક સામગ્રીમાંથી, PFE પ્રદર્શનની વિશાળ શ્રેણી સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય છે, ≈10% થી 100% સુધીની, અન્ય અભ્યાસો [8, 9, 15] અને ઉદ્યોગ વર્ણનકારો સાથે સુસંગત છે. PFE અને PFE વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ સંબંધ નથી.ઉદાહરણ તરીકે, સમાન રચના ધરાવતી સામગ્રી (બે 100% કપાસના નમૂનાઓ અને સુતરાઉ મલમલ) ખૂબ જ અલગ PFE મૂલ્યો દર્શાવે છે (અનુક્રમે 14%, 54% અને 13%).પરંતુ તે જરૂરી છે કે નીચું પ્રદર્શન (ઉદાહરણ તરીકે, 100% કપાસ A; PFE ≈ 14%), મધ્યમ પ્રદર્શન (ઉદાહરણ તરીકે, 70%/30% કપાસ/પોલિએસ્ટર મિશ્રણ; PFE ≈ 49%) અને ઉચ્ચ પ્રદર્શન (ઉદાહરણ તરીકે, સ્વેટર ફેબ્રિક; PFE ≈ 78%) આ કાર્યમાં વર્ણવેલ PFE સાધનોનો ઉપયોગ કરીને ફેબ્રિકને સ્પષ્ટ રીતે ઓળખી શકાય છે.ખાસ કરીને સ્વેટર કાપડ અને સુતરાઉ બેટિંગ સામગ્રીએ ખૂબ જ સારું પ્રદર્શન કર્યું, જેમાં PFE 70% થી 80% સુધી છે.આવી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન સામગ્રીને ઓળખી શકાય છે અને તેમના ઉચ્ચ ગાળણ કાર્યમાં ફાળો આપતી લાક્ષણિકતાઓને સમજવા માટે વધુ વિગતવાર વિશ્લેષણ કરી શકાય છે.જો કે, અમે યાદ અપાવવા માંગીએ છીએ કે સમાન ઉદ્યોગ વર્ણનો (એટલે ​​કે કપાસની સામગ્રી) સાથેની સામગ્રીના PFE પરિણામો ખૂબ જ અલગ હોવાને કારણે, આ ડેટા સૂચવે નથી કે કાપડના માસ્ક માટે કઈ સામગ્રી વ્યાપકપણે ઉપયોગી છે, અને અમે ગુણધર્મોનું અનુમાન લગાવવાનો ઈરાદો રાખતા નથી- સામગ્રી શ્રેણીઓ.પ્રદર્શન સંબંધ.કેલિબ્રેશન દર્શાવવા માટે અમે ચોક્કસ ઉદાહરણો પ્રદાન કરીએ છીએ, બતાવીએ છીએ કે માપ શક્ય ગાળણ કાર્યક્ષમતાની સમગ્ર શ્રેણીને આવરી લે છે અને માપન ભૂલનું કદ આપીએ છીએ.
અમે આ PFE પરિણામો એ સાબિત કરવા માટે મેળવ્યા છે કે અમારા સાધનોમાં માપન ક્ષમતાઓની વિશાળ શ્રેણી છે, ઓછી ભૂલ છે અને સાહિત્યમાં મેળવેલા ડેટાની સરખામણીમાં.ઉદાહરણ તરીકે, Zangmeister et al.ઘણા વણાયેલા સુતરાઉ કાપડના PFE પરિણામો (દા.ત. “કોટન 1-11″) (89 થી 812 થ્રેડો પ્રતિ ઈંચ) નોંધવામાં આવ્યા છે.11માંથી 9 સામગ્રીમાં, "લઘુત્તમ ગાળણ કાર્યક્ષમતા" 0% થી 25% સુધીની છે;અન્ય બે સામગ્રીનો PFE લગભગ 32% છે.[૧૪] એ જ રીતે, કોંડા એટ અલ.બે સુતરાઉ કાપડ (80 અને 600 TPI; 153 અને 152 gm-2) ના PFE ડેટાની જાણ કરવામાં આવી છે.PFE અનુક્રમે 7% થી 36% અને 65% થી 85% સુધીની છે.ડ્રુનિક એટ અલના અભ્યાસમાં, સિંગલ-લેયર સુતરાઉ કાપડમાં (એટલે ​​કે કોટન, કોટન નીટ, મોલેટન; 139–265 TPI; 80–140 ગ્રામ–2), સામગ્રી PFE ની શ્રેણી લગભગ 10% થી 30% છે.જૂ એટ અલના અભ્યાસમાં, તેમની 100% સુતરાઉ સામગ્રીમાં 8% (300 એનએમ કણો)નો PFE છે.બઘેરી એટ અલ.0.3 થી 0.5 µm ના પોલિસ્ટરીન લેટેક્ષ કણોનો ઉપયોગ કર્યો.છ કપાસની સામગ્રી (120-200 TPI; 136-237 gm-2) નું PFE માપવામાં આવ્યું હતું, 0% થી 20% સુધી.[૧૮] તેથી, આમાંની મોટાભાગની સામગ્રી અમારા ત્રણ સુતરાઉ કાપડ (એટલે ​​કે વેરેટેક્સ મસ્લિન સીટી, ફેબ્રિક સ્ટોર કોટન A અને B) ના PFE પરિણામો સાથે સારી રીતે સંમત છે અને તેમની સરેરાશ ગાળણ કાર્યક્ષમતા અનુક્રમે 13%, 14% અને છે.54%.આ પરિણામો સૂચવે છે કે કપાસની સામગ્રી વચ્ચે મોટા તફાવત છે અને તે સામગ્રી ગુણધર્મો જે ઉચ્ચ PFE તરફ દોરી જાય છે (એટલે ​​કે કોંડા એટ અલ.નો 600 TPI કપાસ; અમારો કોટન B) નબળી રીતે સમજી શકાય છે.
આ સરખામણીઓ કરતી વખતે, અમે સ્વીકારીએ છીએ કે આ અભ્યાસમાં ચકાસાયેલ સામગ્રી સાથે સમાન લાક્ષણિકતાઓ (એટલે ​​​​કે, સામગ્રીની રચના, વણાટ અને વણાટ, TPI, વજન, વગેરે) ધરાવતા સાહિત્યમાં ચકાસાયેલ સામગ્રી શોધવાનું મુશ્કેલ છે, અને તેથી સીધી સરખામણી કરી શકાતી નથી.વધુમાં, લેખકો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા સાધનોમાં તફાવત અને માનકીકરણનો અભાવ સારી સરખામણીઓ કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે.તેમ છતાં, તે સ્પષ્ટ છે કે સામાન્ય કાપડના પ્રદર્શન/પ્રદર્શન સંબંધને સારી રીતે સમજી શકાયું નથી.આ સંબંધોને નિર્ધારિત કરવા માટે સામગ્રીનું પ્રમાણભૂત, લવચીક અને વિશ્વસનીય સાધનો (જેમ કે આ કાર્યમાં વર્ણવેલ સાધનો) સાથે વધુ પરીક્ષણ કરવામાં આવશે.
એક પ્રતિકૃતિ (0-4%) અને ત્રિપુટીમાં વિશ્લેષણ કરાયેલા નમૂનાઓ વચ્ચે કુલ આંકડાકીય ભૂલ (0-5%) હોવા છતાં, આ કાર્યમાં સૂચિત સાધનો વિવિધ સામગ્રીના PFE પરીક્ષણ માટે અસરકારક સાધન સાબિત થયા છે.પ્રમાણિત તબીબી માસ્ક માટે સામાન્ય કાપડ.એ નોંધવું યોગ્ય છે કે આકૃતિ 3 માટે ચકાસાયેલ 11 સામગ્રીઓમાંથી, પ્રચાર ભૂલ σprop એક નમૂનાના PFE માપન વચ્ચેના પ્રમાણભૂત વિચલનને ઓળંગે છે, એટલે કે, 11 સામગ્રીમાંથી 9 ની σsd;આ બે અપવાદો ખૂબ ઊંચા PFE મૂલ્યમાં જોવા મળે છે (એટલે ​​કે L2 અને L3 માસ્ક).જોકે રેંગાસામી એટ અલ દ્વારા પ્રસ્તુત પરિણામો.પુનરાવર્તિત નમૂનાઓ વચ્ચેનો તફાવત નાનો છે તે દર્શાવતા (એટલે ​​કે, પાંચ પુનરાવર્તન <0.29%), [25] તેઓએ ખાસ કરીને માસ્ક ઉત્પાદન માટે રચાયેલ ઉચ્ચ જાણીતા ફિલ્ટરિંગ ગુણધર્મો સાથે સામગ્રીનો અભ્યાસ કર્યો: સામગ્રી પોતે વધુ સમાન હોઈ શકે છે, અને પરીક્ષણ પણ આ છે. PFE શ્રેણીનો વિસ્તાર વધુ સુસંગત હોઈ શકે છે.એકંદરે, અમારા સાધનોનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલા પરિણામો અન્ય સંશોધકો દ્વારા મેળવેલ PFE ડેટા અને પ્રમાણપત્ર ધોરણો સાથે સુસંગત છે.
જોકે PFE એ માસ્કની કામગીરીને માપવા માટે એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક છે, આ સમયે આપણે વાચકોને યાદ અપાવવું જોઈએ કે ભાવિ માસ્ક સામગ્રીના વ્યાપક વિશ્લેષણમાં અન્ય પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ, એટલે કે, સામગ્રીની અભેદ્યતા (એટલે ​​​​કે, પ્રેશર ડ્રોપ અથવા વિભેદક દબાણ પરીક્ષણ દ્વારા. ).ASTM F2100 અને F3502 માં નિયમો છે.સ્વીકાર્ય શ્વાસ લેવાની ક્ષમતા પહેરનારના આરામ માટે અને શ્વાસ દરમિયાન માસ્કની ધારના લીકેજને રોકવા માટે જરૂરી છે.ઘણી સામાન્ય સામગ્રીની PFE અને હવાની અભેદ્યતા સામાન્ય રીતે વિપરિત પ્રમાણસર હોય છે, તેથી માસ્ક સામગ્રીના પ્રભાવનું વધુ સંપૂર્ણ મૂલ્યાંકન કરવા PFE માપન સાથે પ્રેશર ડ્રોપ માપન કરવું જોઈએ.
અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે ASTM F2299 અનુસાર PFE સાધનોના નિર્માણ માટેની માર્ગદર્શિકા ધોરણોમાં સતત સુધારણા, સંશોધન પ્રયોગશાળાઓ વચ્ચે તુલના કરી શકાય તેવા સંશોધન ડેટાના ઉત્પાદન અને એરોસોલ ફિલ્ટરેશનને વધારવા માટે જરૂરી છે.ફક્ત NIOSH (અથવા F3502) ધોરણ પર આધાર રાખો, જે એક ઉપકરણ (TSI 8130A) નો ઉલ્લેખ કરે છે અને સંશોધકોને ટર્નકી ઉપકરણો (ઉદાહરણ તરીકે, TSI સિસ્ટમ્સ) ખરીદવાથી પ્રતિબંધિત કરે છે.વર્તમાન પ્રમાણભૂત પ્રમાણપત્ર માટે TSI 8130A જેવી પ્રમાણભૂત સિસ્ટમો પર નિર્ભરતા મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ તે માસ્ક, રેસ્પિરેટર અને અન્ય એરોસોલ ફિલ્ટરેશન તકનીકોના વિકાસને મર્યાદિત કરે છે જે સંશોધનની પ્રગતિની વિરુદ્ધ છે.એ નોંધવું યોગ્ય છે કે જ્યારે આ સાધનની જરૂર હોય ત્યારે અપેક્ષિત કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં શ્વસન યંત્રોના પરીક્ષણ માટેની પદ્ધતિ તરીકે NIOSH ધોરણ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ તેનાથી વિપરીત, સર્જિકલ માસ્કનું પરીક્ષણ ASTM F2100/F2299 પદ્ધતિઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે.સામુદાયિક માસ્કનો આકાર અને શૈલી સર્જીકલ માસ્ક જેવા હોય છે, જેનો અર્થ એ નથી કે તેમની પાસે N95 જેવી ઉત્તમ ગાળણ કાર્યક્ષમતા છે.જો સર્જિકલ માસ્કનું હજુ પણ ASTM F2100/F2299 અનુસાર મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે, તો ASTM F2100/F2299ની નજીકની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને સામાન્ય કાપડનું વિશ્લેષણ કરવું જોઈએ.વધુમાં, ASTM F2299 વિવિધ પરિમાણોમાં વધારાની સુગમતા માટે પરવાનગી આપે છે (જેમ કે હવાના પ્રવાહનો દર અને શુદ્ધિકરણ કાર્યક્ષમતા અભ્યાસમાં સપાટીનો વેગ), જે તેને સંશોધન વાતાવરણમાં અંદાજિત શ્રેષ્ઠ માનક બનાવી શકે છે.