کارایی ماسک‌های نمدی 3 لایه حاوی غشاء های پلی پروپیلن در فیلتراسیون ذرات با محدوده سایز کروناویروس

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

گروه بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

چکیده

زمینه و هدف: استفاده از ماسک یک اقدام موثر برای کاهش انتقال بیماری کووید-19 است. امروزه به دلیل کمبود ماسک N95 و ماسک‌های پزشکی با کارایی مناسب، ماسک‌های نمدی به علت راحتی ساخت و هزینه پایین به‌طور گسترده استفاده می‌شود. هدف از این مطالعه تعیین کارایی ماسک‌های نمدی 3 لایه حاوی غشاء پلی پروپیلن در فیلتراسیون ذرات با سایز در محدوده کروناویروس است.
روش‌ها: در این مطالعه یک نمونه ماسک نمدی 3 لایه طراحی شد. برای ساخت ماسک موادی انتخاب شد که در شرایط حاضر در بازار موجود بوده و توسط تولیدکنندگان برای تولید عمده ماسک مورد استفاده قرار می‌گیرند. از پارچه پلی پروپلین به‌عنوان اولین و سومین لایه از بخش بیرونی ماسک استفاده شد و لایه وسط از جنس نمد با پورسایز حدوداً 400 نانومتر ساخته شد. کارایی ماسک در فیلتراسیون ذرات با سایزهای مختلف بر اساس استاندارد BS EN149 و در دِبی 30 لیتر بر دقیقه اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: راندمان ماسک نمدی طراحی شده در فیلتراسیون ذرات با سایز  nm300 که حدوداً برابر سایز ویروس کووید-19 است، در محدوده 11 تا 25% قرار دارد. درصورتی که کارایی ماسک در فیلتراسیون ذرات با سایز  nm500 حدوداً بین 13 تا 32% می‌باشد. کارایی این ماسک در فیلتراسیون ذرات با قطر 10 میکرون بطور میانگین تا 83 درصد افزایش یافت. میانگین راندمان ماسک مورد بررسی در فیلتراسیون ذرات با سایزهای 0/3، 0/5، 1، 2/5، 5 و 10 میکرومتر به ترتیب برابر با 18، 22، 33، 50، 66 و 83 درصد و میانگین افت فشار برابر با 4 پاسکال بود.
نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه حاضر نشان داد استفاده از ماسک نمدی با چنین طراحی و ساختاری جهت پیشگیری از ابتلا به کووید-19 دارای کارایی کافی نبوده و حتی ممکن است با ایجاد اطمینان کاذب در افراد منجر به افزایش شیوع این بیماری گردد. با توجه به استفاده گسترده از ماسک نمدی در جامعه، بهبود قابلیت فیلتراسیون این ماسک برای ذرات با سایز پایین‌تر از 500 نانومتر و همچنین اصلاح سطح و ساختار ماسک با آبدوست کردن الیاف پلی پروپیلن بخش داخلی ماسک می‌تواند در کاهش شیوع کووید-19 نقش مهمی داشته باشد.

کلیدواژه‌ها


1. https://behdasht.gov.ir/. 2020. 2. Shirzad H, Abbasi Farajzadeh M, Hosseini SR, Farnoosh G. The Role of Military and Police Forces in Crisis Management due to the COVID-19 Outbreak in Iran and the World. Journal of Police Medicine. 2020;9(2):63-70. 3. Roberge RJ, Kim J-H, Benson SM. Absence of consequential changes in physiological, thermal and subjective responses from wearing a surgical mask. Respiratory physiology & neurobiology. 2012;181 (1): 29-35. doi:10.1016/j.resp.2012.01.010 4. Lypp A, Edwards P. Disposable surgical face masks: a systematic review. ORNAC Journal. 2005; 23(3):20. 5. Belkin NL. A century after their introduction, are surgical masks necessary? AORN journal. 1996;64 (4): 602-7. doi:10.1016/S0001-2092(06)63628-4 6. Rocky MMH, Bhuyan MAH, Khan R, Akhtar S. A Simple Homemade Cloth Mask for Mass People in Covid-19: Salt-Starching Treatment on Fabric for Better Bioaerosol Filtration Efficiency. 7. Guo YP, Yi L, Tokura H, Wong TKS, Chung JWY, Gohel MDI, et al. Evaluation on masks with exhaust valves and with exhaust holes fromphysiological and subjective responses. Journal of physiological anthropology. 2008;27(2):93-102. doi:10.2114/jpa2.27.93 8. Nazeeri AI, Hilburn IA, Wu D-A, Mohammed KA, Badal DY, Chan MH, et al. An Efficient Ethanol-Vacuum Method for the Decontamination and Restoration of Polypropylene Microfiber Medical Masks & Respirators. medRxiv. 2020. doi:10.1101/2020.04.12.20059709 9. Saffari, Azimi and, Mahmoudi, Hossein. Nurses' experiences in self-protection when caring for patients with Covid-19. Medical Journal. 2020; 22 (6): 570-9 10. Bartoszko JJ, Farooqi MAM, Alhazzani W, Loeb M. Medical masks vs N95 respirators for preventing COVID‐19 in healthcare workers: A systematic review and meta‐analysis of randomized trials. Influenza and other respiratory viruses. 2020. doi:10.1111/irv.12745 11. Nichol K, McGeer A, Bigelow P, O'Brien-Pallas L, Scott J, Holness DL. Behind the mask: Determinants of nurse's adherence to facial protective equipment. American journal of infection control. 2013;41(1):8-13. doi:10.1016/j.ajic.2011.12.018 12. van der Sande M, Teunis P, Sabel R. Professional and home-made face masks reduce exposure to respiratory infections among the general population. PLoS One. 2008;3(7). doi:10.1371/journal.pone.0002618 13. Lee K, Shukla V, Clark M, Mierzwinski-Urban M, Pessoa-Silva C, Conly J. Physical Interventions to Interrupt or Reduce the Spread of Respiratory Viruses-Resource Use Implications: A Systematic Review. CADTH technology overviews. 2012;2(3). 14. Ganji, Ali, Mosayebi, Qasim, Khaki, Ghazavi, et al. Review of Emerging Coronavirus 2019 (COVID-19): Immunopathogenesis, Molecular Biology and Clinical Aspects. Journal of Arak University of Medical Sciences. 2020; 23 (1): 8-21. doi:10.32598/JAMS.23.1.51.5 15. Manesh R, Ehsan, Pour R, Farzaneh, Memarzadeh. Strategies to control Quid-19 infection in the workplace. Journal of Occupational Medicine. 2020; 11 (4): 91-8. 16. Deepthi R, Masthi NRR, Nirmala CJ, Manjula R, Vinothkumar S. Personal Protective Equipments (PPE)--Prerequisites, Rationale and Challenges during COVID 19 Pandemic. Indian Journal of Community Health. 2020;32(2). doi:10.47203/IJCH.2020.v32i02SUPP.005 17. Ivanković N, Rajić D, Karkalić R, Janković D, Radovanović Ž, Stupar S, et al. Influence of the aerosol flow and exposure time on the structural changes in the filtering half masks material. Journal of the Serbian Chemical Society. 2018;83(4):463-71. doi:10.2298/JSC170624004I 18. Mehri A, Dehghan SF, Abbasi M, Beheshti MH, Sajedifar J, Jafari SM, et al. Assessment of contrast perception of obstacles in a tunnel entrance. Health promotion perspectives. 2018;8(4):268. doi:10.15171/hpp.2018.38 19. Arab M, Honarvar Z, Hosseini SM. Ovarian malignancy probability score (OMPS) for appropriate referral of adnexal masses. Asian Pac J Cancer Prev. 2014;15:8647-50. doi:10.7314/APJCP.2014.15.20.8647. 20. Guzman M. Bioaerosol size effect in COVID-19 transmission. 2020. doi:10.20944/preprints202004.0093.v1 21. Oberg T, Brosseau LM. Surgical mask filter and fit performance. American journal of infection control. 2008;36(4):276-82. doi:10.1016/j.ajic.2007.07.008 22. Konda A, Prakash A, Moss GA, Schmoldt M, Grant GD, Guha S. Aerosol filtration efficiency of common fabrics used in respiratory cloth masks. ACS nano. 2020. doi:10.1021/acsnano.0c04676 23. Chen C-C, Willeke K. Aerosol penetration through surgical masks. American journal of infection control. 1992;20(4):177-84. doi:10.1016/S0196-6553(05)80143-9 24. Jang JY, Kim SW. Evaluation of filtration performance efficiency of commercial cloth masks. Korean Journal of Environmental Health Sciences. 2015;41(3):203-15. doi:10.5668/JEHS.2015.41.3.203 25. Jung H, Kim JK, Lee S, Lee J, Kim J, Tsai P, et al. Comparison of filtration efficiency and pressure drop in anti-yellow sand masks, quarantine masks, medical masks, general masks, and handkerchiefs. Aerosol and Air Quality Research. 2013;14(3):991-1002. doi:10.4209/aaqr.2013.06.0201 26. MacIntyre CR, Seale H, Dung TC, Hien NT, Nga PT, Chughtai AA, et al. A cluster randomised trial of cloth masks compared with medical masks in healthcare workers. BMJ open. 2015;5(4):e006577. doi:10.1136/bmjopen-2014-006577 27. Rengasamy S, Eimer B, Shaffer RE. Simple respiratory protection-evaluation of the filtration performance of cloth masks and common fabric materials against 20-1000 nm size particles. Annals of occupational hygiene. 2010;54(7):789-98. 28. Abd-Elsayed A, Karri J. Utility of substandard face mask options for health care workers during the COVID-19 pandemic. Anesthesia and Analgesia. 2020. doi:10.1213/ANE.0000000000004841 29. Mousavi S, Meratian M, Rezaeian A, Akbarzadeh F, Rajabi M, Mirhaj M, et al. Improvement of Polypropylene Biological Interactions by using Superhydrophobic Surface Modification. 30. Fattahi F, Izadan H, Khoddami A. Investigation into the effect of UV/Ozone irradiation on dyeing behaviour of poly (lactic acid) and poly (ethylene terephthalate) substrates. 2012