NGHIÊN CỨU TỪ CANADA VỀ PHÁT TRIỂN QUY TRÌNH TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ CỦA KHẨU TRANG LỌC PHÂN TỬ NANO N95

Việc nghiên cứu mối nguy hại tiềm ẩn đối với sức khỏe NLĐ tiếp xúc với phân tử nano (NPs) qua đường hô hấp đang ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm. Các nguồn phổ biến phát tán phân tử nano trong môi trường làm việc chủ yếu từ khói và khí thải phát ra từ một số quy trình như cắt và phay bằng laze. Phân tử nano về cơ bản đã mang tính chất độc hại ví dụ như : diện tích mặt ngoài lớn, mật độ hạt và phản ứng bề mặt. Hít phải phân tử nano là con đường tiếp xúc phổ biến nhất, gây ra các tác dụng phụ lên chức năng hoạt động của phổi, những phân tử lắng lại ở phổi có thể bị truyền vào hệ thống tuần hoàn máu bằng cách vượt qua các rào cản bảo vệ phổi.

Để đạt được chứng nhận bảo vệ sức khỏe khi tiếp xúc với phân tử nano, mặt nạ lọc phải được NLĐ sử dụng rộng rãi. Sê-ri loạt ba loại mặt nạ lọc phân tử nano N, R và P đã được Viện ATVSLĐ quốc gia (NIOSH) thông qua và cấp chứng nhận.

Khẩu trang N95 là một trong những loại bán mặt nạ được sử dụng phổ biến nhất. Được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và được biết đến với tính năng chỉ sử dụng một lần, giá cả thấp, phù hợp... Theo tiêu chuẩn của NIOSH, mặt nạ khẩu trang N95 được công nhận loại bỏ ít nhất 95% hạt có kích thước 300 ηm theo tỷ lệ dòng khí đạt 85 lít/phút. NIOSH sử dụng kích thước hạt trung bình là 300 ηm đối với các thí nghiệm giám định, bởi chúng tương ứng với hầu hết kích thước hạt xâm nhập (MPPS) trên bộ lọc cơ học. Những nghiên cứu trước đây cho thấy kích thước hạt xâm nhập sẽ biến đổi nhỏ hơn ở các bộ lọc tĩnh điện. Tuy vậy, chưa có nhiều thông tin mô tả hiệu suất của khẩu trang lọc phân tử nano ở những tình huống khác nhau gặp phải trong môi trường lao động.

Các ví dụ bao gồm cả ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ dòng hô hấp.

Trong nghiên cứu này, việc đánh giá một mẫu khẩu trang lọc phân tử nano N95 (FFR) đã được NIOSH giám định và được mô tả là chống lại các phân tử nano đa phân tán và đơn phân tán tại hai thí nghiệm khác nhau. Với phân tử nano đa phân tán, một phương pháp đã được phát triển nhằm đo hiệu suất của mặt nạ N95 đối với sol khí NaCl trong phạm vi kích thước từ 15 đến 200 ηm ở cả ba kịch bản. Đầu tiên, sự xâm nhập hạt ban đầu qua khẩu trang N95 đã được kiểm tra ở bốn tốc độ luồng khí liên tục: 85, 135, 270 và 360 lít/phút. Sau đó, ảnh hưởng của thời gian lên lượng tải hạt được theo dõi trong năm tiếng liên tục. Tiếp theo, ảnh hưởng của độ ẩm tương đối (RH) (10, 30 và 70%) lên sự xâm nhập hạt được đánh giá ở mức 85 lít/phút.

Ngoài ra, hiệu suất mặt nạ lọc cũng được mô tả ở mức 85 lít/phút so với 12 sol khí NaCl với các kích thước từ 20 đến 200 ηm. Kết quả được so sánh với sự xâm nhập ban đầu của kích thước hạt tương ứng trên mặt nạ lọc được thử nghiệm chống lại các sol khí đa phân tán.

Sử dụng phương pháp thí nghiệm sol khí đa phân tán (PAT), kết quả cho thấy sự xâm nhập hạt ban đầu tăng cao đáng kể với dòng khí tăng và kích thước hạt nhỏ đi qua việc quan sát hạt dễ xâm nhập nhất. Sự xâm nhập của hạt giảm với lượng tải tăng thêm, trong khi xuất hiện sự gia tăng dần dần việc xâm nhập của các hạt có kích thước lớn hơn. Hầu hết kích thước hạt xâm nhập biến đổi thành các hạt có kích thước lớn hơn, từ 41 đến 66 ηm. Ngoài ra, đối với những hạt có kích thước dưới 100 ηm, sự xâm nhập của hạt tăng nhẹ khi độ ẩm tương đối (RH) tăng. Tuy nhiên, đối với các hạt có kích thước lớn hơn, sự xâm nhập giống nhau khi độ ẩm tương đối (RH) đạt từ 10 đến 30%, và sau đó tăng lên khi RH đạt đến 70%.

Phương pháp thí nghiệm sol khí đơn phân tán (MAT) được thực hiện với tốc độ dòng khí liên tục 85 lít/phút, sự xâm nhập hạt ban đầu tại MPPS là dưới 5% tiêu chuẩn chứng nhận của NIOSH.

Ngoài ra, giá trị xâm nhập hạt ban đầu, được đo bằng phương pháp MAT cao hơn so với đo bằng phương pháp PAT ở từng kích thước hạt tương ứng.