商用呼吸器与面罩颗粒物过滤效率测试方法的系统实验比较
医学物理
2022-02-01 v2 数据分析、统计与概率
摘要
呼吸器、医用口罩和屏障面罩均利用相似的物理原理过滤空气中的颗粒物。然而，它们通过多种标准化测试方法进行认证测试，这为不同认证产品的比较带来了挑战。我们开展了系统实验，以量化并理解 N95 呼吸器（美国 42 CFR 84 下的 NIOSH TEB-APR-STP-0059）、医用面罩（ASTM F2299/F2100）和 COVID-19 相关屏障面罩（ASTM F3502-21）标准化测试方法之间的差异。我们的实验展示了面速度、颗粒特性（平均尺寸、尺寸离散度、电荷、密度和形状）、测量技术与环境预处理的作用。所测过滤效率对面速度和颗粒电荷的变化最为敏感。相对于 NIOSH 方法，ASTM F2299/F2100 方法的使用者通常采用非中性化（高电荷）气溶胶以及较小的面速度，其中每一项均可能导致测得过滤效率高出约 10%。在 NIOSH 方法中，高湿环境下的条件处理在某些商用样品中提高了过滤效率，而在其他样品中则降低了过滤效率，表明测量应在有条件处理与无条件下均进行。更一般地，我们的结果为比较按多种国际方法（包括 FFP2、KN95、P2、Korea 1st Class 和 DS2）认证的呼吸器提供了实验基础。
引用
@article{arxiv.2106.04059,
title = {Systematic experimental comparison of particle filtration efficiency test methods for commercial respirators and face masks},
author = {Joel C. Corbin and Greg J. Smallwood and Ian Leroux and Jalal Norooz Oliaee and Fengshan Liu and Timothy A. Sipkens and Richard G. Green and Nathan F. Murnaghan and Triantafillos Koukoulas and Prem Lobo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.04059},
year = {2022}
}
备注
34 pages, 8 figures, 3 tables