複合粉塵に対するサージカルマスクとFFP3マスクのろ過効率

Filtration efficiency of surgical and FFP3 masks against composite dust.

• Sebastian Breul
• Kirsten L Van Landuyt
• Franz X Reichl
• Christof Högg
• Peter Hoet
• Lode Godderis
• Bart Van Meerbeek
• Stevan M Cokic

抄録

本研究の目的は、複合粉塵に対する2種類のフェイスマスクの保護効率を調査し、マスクを透過した粒子を特徴付けることであった。複合粉塵は、最悪の暴露を得るために、水冷や高真空排気を使用せずに、市販のナノ充填複合材をプレキシガラスの箱の中で粉砕して作成した。粉塵粒子は、特注のファントムヘッド内に固定された個人用吸入式エアロゾルサンプラー（IOM）を使用して収集した。サージカルマスクとフィルタリングフェースピース（FFP3）マスクをテストし、マスクなしの状況をコントロールとした。ＩＯＭサンプラーは、大きな吸入可能な（４〜１００μｍ）および呼吸可能な粉塵粒子（＜４μｍ）を捕集するための２つのフィルターを備えたカセットを含んでいた。粒子の量は、複合粉砕前と粉砕後のフィルターを秤量して重力学的に決定し、電子顕微鏡でさらに特徴づけた。吸入可能な粉塵と呼吸可能な粉塵の両方の粒子の捕集は、マスクを使用しない場合が最も高く、FFP3マスクを使用した場合が最も低かった。粒子の大きさや形状に違いが見られ、最大の粒子（>1µm）はマスクを使用していない場合に見られたのに対し、いずれのタイプのフェイスマスクを使用した場合もナノ粒子のみが検出されました。FFP3マスクは吸入性粉塵分率のサージカルマスクよりも高いろ過効果を示したが、いずれのマスクも小さな呼吸可能な粒子分率の浸透は避けられなかった。

The aim of this study was to investigate the protection efficiency of two types of face masks against composite dust and to characterize the particles that penetrated through the masks. Composite dust was created by grinding a commercial nano-filled composite in a plexiglass box without using water cooling or high vacuum evacuation, in order to obtain a worst-case exposure. Dust particles were collected using a personal inhalable aerosol sampler (IOM) fixed inside a custom-made phantom head. Surgical and filtering facepiece (FFP3) masks were tested, and the situation without a mask served as control. The IOM sampler contained a cassette with two filters to collect large inhalable (4-100 µm) and respirable dust particles (<4 µm). The amount of particles was determined gravimetrically by weighing filters before and after composite grinding, and further characterized by electron microscopy. Particle collection for both inhalable and respirable dust was the highest when no mask was used, and the lowest with the use of a FFP3 mask. Different sizes and shapes of particles were observed, with the largest particles (>1 µm) being seen when no mask was applied, whereas only nanoparticles could be detected when either type of face mask was applied. Even though FFP3 masks showed a higher filtration efficacy than surgical masks of the inhalable dust fraction, penetration of a small respirable particle fraction was inevitable for both masks.

© 2020 Eur J Oral Sci.