帶電荷和電荷中和的納米粒子對N95過濾面罩呼吸器的穿透率（中）

方法

本研究使用了來自五個不同制造商的六種不同型號的NIOSH認(rèn)證的N95過濾口罩。每個呼吸器都安裝在一個試驗頭模上，并用硅酮密封劑涂在邊緣進(jìn)行密封，防止面罩密封導(dǎo)致的泄露。隨后試驗頭模被放置在47 x 24 x 28-英寸的測試倉中心。試驗設(shè)置如圖1所示。

試驗裝置通過一個霧化器(TSI 3076恒流輸出霧化器)產(chǎn)生氯化鈉氣溶膠。將氣溶膠導(dǎo)入10 mCi Kr-85中和器 (TSI 3012A)前，使用擴(kuò)散干燥器對其進(jìn)行干燥，并通過中和器去除霧化過程中產(chǎn)生的高電荷。研究使用兩臺靜電分級器 (TSI 3080)和兩臺長差分靜電遷移率分析儀 (LDMAs) (TSI3081)產(chǎn)生單分散正、負(fù)電荷氣溶膠。一臺靜電分級器具有負(fù)高壓模塊來產(chǎn)生帶正電荷的氣溶膠，而另一臺靜電分級器具有正高壓模塊來產(chǎn)生帶負(fù)電荷的氣溶膠。為了產(chǎn)生電荷中和氣溶膠，我們在其中一臺靜電分級器的下游放置了一個10 mCi 中和器 (TSI 3077A)。在三次獨立試驗中，將電荷中和、帶負(fù)電荷和帶正電荷的單分散氣溶膠依次引入倉室。

這些試驗中使用了40、50、65、 80和100 nm的單分散氣溶膠。在進(jìn)入測試倉前，將氣溶膠與至少50L/min的過濾空氣混合。由于霧化器的流量約為3L/min，因此進(jìn)入測試倉的總流量最少為53L/min。通過N95呼吸器的流量控制在30L/min。呼吸器內(nèi)外的氣溶膠濃度通過凝聚核粒子計數(shù)器 (CPC) (TSI 3772)進(jìn)行測量。呼吸器采用采樣探頭進(jìn)行連接，以便從呼吸器內(nèi)部抽取1L/min的采樣流量。在距呼吸器約1.5英寸的位置采集測試（測試倉）氣溶膠樣品。為了避免重復(fù)誤差，通過調(diào)節(jié)過濾后稀釋空氣的體積，將倉體內(nèi)氣溶膠濃度控制在7000個粒子/cm3。為了確保測試倉進(jìn)行了適當(dāng)?shù)那鍧?，且測試倉內(nèi)部的氣溶膠濃度穩(wěn)定且均勻，采用了以下測試規(guī)程：

1.     每次測試前，對測試倉進(jìn)行至少20分鐘的清潔。倉體清潔通過安裝在測試倉上的風(fēng)機(jī)和HEPA過濾器完成。

2.     在記錄數(shù)據(jù)以前，至少提前30分鐘將單分散氣溶膠引入測試倉。

3.     使用3772 CPC逐秒對倉體氣溶膠濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，時間至少1分鐘 (總共至少60次采樣)。

4.     使用同樣的CPC逐秒對面罩氣溶膠濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，時間至少1分鐘 (總共至少60次采樣)。這是面罩濃度Cmask。

5.     使用同樣的CPC逐秒對測試倉氣溶膠濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，時間至少1分鐘 (總共至少60次采樣)。

測試倉的氣溶膠濃度Cchallenge是面罩采樣前后測得的兩個測試倉濃度的平均值。

呼吸器穿透效率為Cmask 和 Cchallenge的比值：(Cmask/Cchallenge). 穿透率百分比 = 100*C mask^/Cchallenge