マスクによるろ過効率の概要。エアロゾルの浸透のメカニズム

An overview of filtration efficiency through the masks: Mechanisms of the aerosols penetration.

• A Tcharkhtchi
• N Abbasnezhad
• M Zarbini Seydani
• N Zirak
• S Farzaneh
• M Shirinbayan

抄録

マスクは環境の脅威に対する有効な手段として常に言及されてきた。マスクは、ウイルスや汚染粒子などの望ましくない空気飛沫やエアロゾルから呼吸器系を保護するための保護具と考えられています。エアロゾルは、空気中に存在する汚染物質であったり、感染者のくしゃみや咳から発生する感染性の空気中ウイルスであったりします。これらのエアロゾルに対する異なるマスクの濾過効率は、粒子の大きさ、形状、および特性が異なるため、同じではない。そのため、最も悪質な状態での浸透率を低下させるために、より高い効率でろ過マスクを作製することが課題となっている。このコンセプトを達成するためには、異なる有効環境条件でのエアロゾルの浸透メカニズムに関する知識が必要である。本論文では、マスクの種類や適用事例、マスクの長所・短所などについて文献をレビューした。さらに、マスクを介したエアロゾルの浸透のメカニズムについても議論した。また、浸透に影響を与える環境条件や製造の品質についても検討した。最後に、既存のさまざまなメカニズムに関連した数値シミュレーションに特別な注意を払った。

The masks have always been mentioned as an effective tool against environmental threats. They are considered as protective equipment to preserve the respiratory system against the non-desirable air droplets and aerosols such as the viral or pollution particles. The aerosols can be pollution existence in the air, or the infectious airborne viruses initiated from the sneezing, coughing of the infected people. The filtration efficiency of the different masks against these aerosols are not the same, as the particles have different sizes, shapes, and properties. Therefore, the challenge is to fabricate the filtration masks with higher efficiency to decrease the penetration percentage at the nastiest conditions. To achieve this concept, knowledge about the mechanisms of the penetration of the aerosols through the masks at different effective environmental conditions is necessary. In this paper, the literature about the different kinds of face masks and respiratory masks, common cases of their application, and the advantages and disadvantages of them in this regard have been reviewed. Moreover, the related mechanisms of the penetration of the aerosols through the masks are discussed. The environmental conditions affecting the penetration as well as the quality of the fabrication are studied. Finally, special attention was given to the numerical simulation related to the different existing mechanisms.

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