Promotion -> Un Viramask sera inclus dans toutes les boîtes du Vortex 3500 !

Regardez la vidéo ci-dessous pour voir comment je détruit un aérosols de fumée en moins de 20 secondes avec le Vortex VI 3500

Voici Pourquoi le Vortex VI 3500 est bien mieux que les purificateurs HEPA

  1. Aucun filtre à changer.

  2. Ne fait pas de bruit. Il n'a pas de moteur, ni de ventilateur. Il ne déconcentre donc pas les gens dans la pièce.

  3. Ne fait pas de brassage d'air ou de courant d'air. Il ne peut donc pas déplacer des aérosols infectieux sur d'autres personnes.

  4. N'utilise presque pas de courant.

  5. Ne demande pas d'entretien.

  6. Utilise le processus de purification de la nature avec les ions négatifs en ne dégageant pratiquement pas d'ozone. Les ions négatifs sont bons pour la santé, ils améliorent l'oxygénation des cellules, le tonus musculaire et même la vision !

  7. Dans un endroit où vous devez être masqué, il augmente le facteur de protection des masques jusqu'à 4 fois en créant un bouclier électrostatique sur les masques.

  8. Les ions négatifs peuvent neutraliser les aérosols sur leur site de formation s'ils se rendent sur ce site. Par exemple, une personne infectée d'un virus respiratoire qui respire des ions négatifs pourrait expirer beaucoup moins de virus dans l'air car une partie de ces virus aéroportés seraient neutralisés dans les mucus respiratoires. (Makela et al: 1979)

  9. Il est très petit et ne pèse que 0.5 kilo. Il peut donc être facilement transporté et même caché pour ne pas créer de sentiment de sécurité comme par exemple chez les étudiants.

  10. Il a été testé pour des particules ultrafines aussi petites que 0.04 micron. Plus les particules sont petites, plus il est puissant.

  11. Il est simple à utiliser. Aucune configuration requise. Vous le connectez et c'est parti !

  12. Maintient les polluants plaqués au sol et sur les parois et sur sa plaque positive grâce à son effet statique.

Avez-vous pensé à la propreté de votre air ?

Dans ce nouveau monde du télétravail, il devient très important de se préoccuper de la qualité de l'air de sa maison car nous y passons la majeure partie de notre temps.

Quand le soleil traverse vos fenêtres, vous pouvez remarquer à l'œil nu des milliers de grains de poussière en suspension dans l’air. Si votre œil était assez puissant, vous verriez en plus des millions de particules ultrafines.

Imaginez maintenant le travail que vos poumons doivent faire pour traiter toutes ces particules. Et cela est sans compter toutes les particules qui peuvent provoquer des mauvaises odeurs, des allergies et même de graves maladies !

Penser à la qualité de l' air ambiant, c'est penser à sa santé.

Notre objectif est de vous faire profiter de nos investigations sur les aérosols et les bioaérosols. Nous voulons vous offrir des outils vous permettant de purifier correctement votre air et surtout d'éviter le plus possible d'être atteints par des agents pathogènes qui peuvent être aéroportés sous forme d'aérosols dans l'air. Ils peuvent causer des désagréments allant des odeurs désagréables, des allergies saisonnières aux pollens par exemple, ou aux animaux domestiques, jusqu'aux maladies. L’enjeu est de faire baisser au maximum le niveau de particules fines et ultrafines pouvant entrer en contact avec vous.

Quels sont exactement ces agents pathogènes ?

Des Bioaérosols :

Un bioaérosol est un aérosol qui est, ou qui provient d'un organisme vivant. Au sens large, et dans de nombreuses publications, les toxines d'origine biologique, les bactéries, les virus, les spores de moisissures, les acariens, les cellules animales et végétales (pollens et allergènes) ainsi que les fragments et les déchets cellulaires en suspension dans l'air sont classés parmi les bioaérosols.

Des Aérosols :

Un aérosol est un ensemble de particules fines ou ultrafines, solides ou liquides, d'une substance chimique ou d'un mélange de substances, en suspension dans un milieu gazeux (ici l’air). Nous retrouvons par exemple la fumée et la poussière comme étant des aérosols non vivants.

Notez qu'un bioaérosol est un aérosol. Alors, quand nous parlerons d’aérosols sur cette page, vous comprendrez que cela inclut les bioaérosols.

Sachez que vous êtes à la bonne place si vous voulez diminuer vos allergies aux animaux, diminuer vos allergies saisonnières, diminuer les mauvaises odeurs, réduire la fumée, la poussière, les acariens, éliminer le plus possible les bactéries, moisissures et virus aéroportés dans votre habitation !

En bonus vous allez profiter de tous les bienfaits des ions négatifs sur votre corps.

Et cela avec une merveille de la technologie, le Vortex 3500, que vous pourrez simplement connecter pour le démarrer, qui ne consomme pratiquement pas de courant, ne fait pratiquement aucun bruit, n'a pas de filtre à changer, pèse 500 grammes et se déplace avec vous facilement.

Si vous êtes de ceux qui connaissez Philosop par la radio, vous connaissez déjà notre démarche ; vous trouverez ci-dessous nos produits les plus populaires incluant bien sûr le fameux purificateur d’air Vortex VI 3500 spécialisé dans le traitement des aérosols. Il favorise également l'augmentation du facteur de protection des masques (N95, R95, Chirurgicaux, etc...) par la création d'un "bouclier" électrostatique. Si vous ne nous connaissez pas encore, alors nous vous invitons à prendre le temps de consulter cette page intégralement. Vous allez découvrir pourquoi autant de gens parlent de nous, de nos produits et surtout comment ils pourraient grandement vous aider.

Prenez le temps de lire les témoignages ci-dessous

Voici quelques témoignages

Bonjour j’ai acheté l’appareil en janvier 2021. Ma conjointe a un syndrome (STOP ou POTS en anglais) elle fait des réactions allergiques de toutes sortes y compris des crises d’asthme. Elle m’a dit “encore une autre affaire qui va servir 1 mois et qui va tomber aux oubliettes”. Mais curieusement son état s'est amélioré de façon importante. Tous les symptômes ne sont pas réglés avec ça mais elle a une meilleure qualité de vie dans la maison. Elle avait passé des tests et elle est allergique aux pollens et aux acariens et même avec une médication prescrite pour ses allergies c’est vraiment le Vortex 3500 qui a amélioré sa qualité de vie. Je change l’appareil de place 2 fois par jour pour couvrir la maison. Je vous parle et j’ai l’impression de m’exprimer comme dans les annonces miracle à la télévisions mais je suis juste un client qui s’est offert le vortex 3500 et qui est extrêmement satisfait et je le recommande à tout le monde. Merci à toute votre équipe. 

Patrick Perron

Mon témoignage

Bonjour à tous, Je connaissais les générateurs d’ions négatifs et leurs effets bénéfiques, mais le produit n’était plus disponible au Québec. Dès que j’ai entendu l’annonce sur 98,5FM, j’ai immédiatement commandé plusieurs ioniseurs VORTEX 3500 pour la maison et le bureau. Tout fonctionne à merveille et on voit une différence: les poussières ne se promènent plus comme avant dans les airs et collent au plancher ou aux murs en majorité. Cela devrait être similaire avec les particules autres (virus…). Pour ma part, cela fait au moins 15 ans que je n’ai plus eu la grippe et c’est en partie grâce à mon vieil ioniseur (qui venait de rendre l’âme) et à mes vitamines. Merci M. Morin pour avoir eu la brillante idée d’en importer pour nous.

A. Nadeau

Purificateur d’aire Vortex 3500

J’ai commandé ce petit modèle que j’ai reçu après seulement trois jours d’attente. Ça fait maintenant près de trois semaines qu’il est en fonction.

Après seulement 24 heures, une toux que j'ai depuis des années à pratiquement disparu. Je le garde surtout dans ma chambre puisqu’il m’aide à beaucoup mieux dormir.

Pour ma santé, il en vaut le coup.

Merci à Philosop.

G. Halle

Couple très très satisfait

Tous les ans, aux environs de la mi-février, nous avions des allergies assez fortes à la maison. Nous ne savons pas encore ce qui peut bien se passer à cette période. Moi c’était tellement dérangeant que j’en avais des douleurs au sinus. Mon mari pouvait, lui, éternuer pendant de longues minutes le matin sans s'arrêter. Cela faisait une semaine que ces fameuses allergies avaient recommencé. C’est là que nous avons décidé de nous offrir le Vortex VI 3500. N’ayant pas trop d’attentes, nous avons été très impressionnés quand 1 heure après l’avoir démarré, nous avons vu les symptômes commencer à diminuer. Oui juste 1 heure après. Depuis, c'est fini pour la gêne respiratoire due à ces allergènes. Mon mari a même acheté le AS300R portable et il est très satisfait aussi. Encore un grand Merci à Michel Morin, à son adjointe qui nous a bien aidé et à Philosop. 

Nicole Dubois

Satisfaction avec les purificateurs d’air Philosop

J’ai d’abord acheté et j’utilise régulièrement le petit modèle portatif. Facile et pratique avec son port USB pour rechargement. Je viens d’acheter le module intermédiaire. En tant qu’enseignant avec des étudiants internationaux,  purifier l’air de ma classe + un “ange gardien” portatif quand je vais vérifier les laboratoires techniques des étudiants, en plus du masque, ça rassure tout le monde ces temps-ci !

Impressionnant

Je suis impressionné du résultat atteint grâce à  ce système ! Facile à installer et peu d’entretien.

Claude Tardif
Chambly

Surprenant

Eh oui! Je suis surpris des résultats. Je n’avais pas de réelle crainte mais il demeure que les fabricants ont souvent la fâcheuse habitude d’en mettre plein la vue pour séduire le client. Dans ce cas ci je dois avouer que le produit est à la hauteur des prétentions. Bon produit à un prix convenable. Un deuxième appareil? Bien possible, bien possible!

Achat Purificateur d’air ionique Vortex VI-3500

J’ai récemment acheté un purificateur d’air ionique Vortex VI-3500 livré très rapidement et je suis très impressionné par la taille de ce purificateur. Il fonctionne très bien, ma conjointe est fumeuse et l’ioniseur est impressionnant! il enlève même l’odeur de la cigarette! Je le recommande.

Claudemor

Appareil simple à utiliser et après quelques jours déjà les yeux sont moins secs.

THERESE GAGNE

L'appareil n'est pas bruyant et il n'a pas de filtre à changer. Je suis très satisfait.

Jean-Paul Laprise 

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Nous savons qu’au moins 90% des personnes qui nous rendent visite sont à la recherche d’un bon purificateur d’air. Nous allons donc vous présenter, en premier lieu, les avantages du Vortex VI 3500, le meilleur selon nous de sa catégorie. Nous vous présenterons par la suite notre histoire et les solutions stratégiques face aux menaces de certains aérosols.

Les ions négatifs et uniquement les ions négatifs !

L'être humain a fait ses plus grandes découvertes en imitant la nature. C'est ce qui se produit aujourd'hui avec cette technologie à la portée de tous.

La nature produit des ions négatifs ce qui purifie l’air. Ces ions négatifs sont créés en grande quantité par les océans, les cascades d'eau quand l'éclatement des gouttelettes génère des milliards d'ions négatifs en continu, les rayonnements cosmiques, les orages électriques, tout ceci entre autres phénomènes, participe à ce grand ménage de l'air. Même les arbres épineux génèrent des milliards d’ions négatifs! C’est pourquoi nous nous sentons généralement tellement mieux lorsque nous nous trouvons dans la nature...

Quand nous avons découvert la puissance des ions négatifs chez Philosop, nous avons tout de suite cherché à trouver quel serait l’appareil par excellence utilisant cette technologie aux ions négatifs. Imaginez juste un instant, assainir votre air ambiant en imitant un phénomène naturel de purification. De plus, il est étonnant de voir tous les bienfaits qu’ils produisent sur le corps humain.

Nous avons été éblouis quand nous avons découvert que certains ioniseurs d’atmosphère ne consomment presque pas d’électricité, ne font aucun bruit, ne possèdent pas de filtre. Puis lorsque nous avons constaté la puissance des ions négatifs pour réduire drastiquement des agents pathogènes aussi petits qu’un virus et cela à une vitesse impressionnante, nous avons été complètement conquis!

Vous comprenez sûrement notre engouement et la satisfaction d'avoir trouvé qu’il existait bel et bien des purificateurs éco-responsables avec une empreinte minime sur l'environnement, imitant un phénomène naturel de purification de la nature et qui pouvait être plus performant que tous les autres purificateurs d’air. 

Il était important pour nous de ne pas avoir un appareil contenant un moteur, un ventilateur, un filtre à changer, long à installer, difficile à configurer et contraignant à transporter. Nous ne souhaitions pas non plus des unités à filtre HEPA qui, en brassant l’air par l’action de leur ventilateur, peuvent déplacer les bioaérosols infectieux vers toutes les personnes présentes dans une pièce.

Un seul point négatif nous retenait à propos des ioniseurs, c’était la possible émission d’ozone. Oui l’ozone c’est bon dans la nature car il monte dans l'atmosphère et crée une barrière contre les rayons nocifs du soleil, mais ce gaz s'il est trop concentré dans nos maison devient très oxydant et nuisible pour la santé. Les ions négatifs ont tendance à s'accrocher aux atomes d’oxygène et créer de l’ozone.

Nous souhaitions donc découvrir un modèle capable de limiter dans l’atmosphère le nombre de polluants et si possible de les éliminer ! Car il faut bien comprendre ici que les ions négatifs sont attirés et se fixent, par un effet électrostatique sur les particules de pollutions dans l'air qui sont chargées positivement. C’est l’alourdissement de ces particules qui les envoie vers le sol ou sur les parois les plus proches. Un simple ménage de routine permet de s'en débarrasser, mais bon, moins il y aura de ces polluants chez nous, plus nous resterons en santé. Chez Philosop, nous pensons comme vous que ces particules sont beaucoup mieux par terre que dans vos yeux, dans votre nez, dans votre bouche ou même pire dans vos poumons !

Nous devions donc trouver un purificateur qui ne génère pratiquement pas d’ozone et qui peut limiter les particules en suspension et les neutraliser. Il devait être petit, facile à mettre en place, sans filtre à changer, puissant, non énergivore et insonore. Nous avons mené nos investigations sur le marché mondial, et nous avons fini par trouver le purificateur idéal, le fameux Vortex VI 3500, produit en Californie.  Et oui, grâce à son émission très puissante d’ions négatifs propulsés par le vortex, il permet de ramener un maximum de polluant vers son capteur, qu’il est très simple de nettoyer, il neutralise les particules pathogènes dans une surface allant jusqu’à 800 pieds carré (74 m²) De plus, il ne génère pratiquement pas d’ozone.

Études

Découvrez l'étude scientifique sur le Vortex VI 3500 qui démontre que cette merveille peut retirer de l'air des particules aussi fines que 0.04 micron ! Oui aussi petit qu'un virus. En moins de 30 minutes le Vortex 3500 a retiré de l'air 97% des particules de moins de 0.1 micron et 95% des particules de moins de 1 micron.

Vous voulez lire cette étude, suivez ce lien

Une autre étude démontre que le Vortex 3500 permet de réduire fortement l'exposition d'une personne aux aérosols. Le Vortex 3500, démontre une efficacité d’élimination des particules extrêmement élevée: il a fortement augmenté à près de 90% en 5-6 min, atteignant environ 100% en 10-12 min pour toutes les tailles de particules testées.

Vous voulez lire cette étude, suivez ce lien

Alors le voici, le Vortex VI 3500, inventé par Stan Weinberg qui innove depuis 1964 dans la purification de l’air. C’est lui qui a créé le premier purificateur d’air ionique portable au monde. Stan a développé et mis au point des technologies dans de nombreux domaines aussi divers que la santé et la sécurité environnementales ou la défense contre les mesures biochimiques. Il détient plusieurs brevets et a été le pionnier du développement de produits de consommation, allant des gradateurs de lumière résidentiels aux appareils d’imagerie photo numérique professionnels.

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Voici la conclusion étonnante du Sergey A. Grinshpun, Ph.D. du Laboratoire de recherche sur les aérosols et d’évaluation de l’exposition au Département de santé environnementale de l’Université de Cincinnati.

Voici comment le Vortex 3500 peut vous éviter une dose infectieuse de la grippe :

"Après une utilisation en continu du purificateur d’air Vortex VI-3500 *pendant 15 min dans une pièce de 25 m3 , la concentration de particules submicroniques dans cette pièce diminue d’un facteur 6. Le facteur de protection global d’un masque chirurgical, renforcé par le purificateur ionique, est d’environ 30 (cela prend en compte le constat que l’amélioration considérable des caractéristiques du filtre a été partiellement supprimée par l’effet de fuite, voir les résultats de la phase 2). Ainsi, le nombre de particules submicroniques inhalées par une personne est réduit d’un facteur 6×30 = 180, au lieu d’environ 3,5 – 4 fournis par un masque chirurgical seul. Supposons que la concentration du virus de la grippe dans un environnement intérieur soit de 1000 m3 . Sa dose infectieuse, ID, est de 79 virus (inhalés). Le volume d’air inhalé pendant une heure est de 1,8m3 supposant que la fréquence respiratoire est de 30 L / min. Ainsi, une personne non protégée inhalera 1 800 virus (> ID50) ; la personne portant le masque chirurgical recevra 1 800/4 = 450 virus (> ID50) ; et une personne entrant dans une pièce où le Vortex VI-3500 * a fonctionné pendant environ 10 minutes inhalera environ 1 800/180 = 10 virus (<ID50). Cet exemple montre le potentiel des purificateurs d’air ioniques pour la réduction de l’exposition lorsqu’ils sont utilisés avec des masques respiratoires. Des évaluations plus complètes qui incluent les caractéristiques infectieuses d’autres virus / bactéries peuvent être effectuées à votre demande."

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Comme vous pouvez le voir, le vortex 3500 vous donne déjà une protection hors normes mais quand vous combinez sa force avec un masque, il devient alors ultrapuissant pour vous protéger.

Regardez ci-dessous toutes les études qui ont été faites à propos de l'augmentions du facteur de protection des masques en présence des nos purificateurs d'air.

Et le virus de la COVID 19 ?

Bien sûr, nos purificateurs permettent d'augmenter le facteur de protection des masques et donc permettent d'augmenter la protection contre la COVID 19. Mais, est-ce qu'il retire vraiment le virus de la COVID 19 de l'air ?

Les purificateurs d'air ne peuvent pas à eux seuls protéger contre les virus. Cependant, certains purificateurs d'air ont démontrés leurs efficacités à réduire le nombre de virus dans l'air.

Les purificateurs annoncés sur cette page incluant le Vortex 3500 ont montrés cette efficacité avec d'autres virus. Cependant, il n'y a encore aucune étude faite spécifiquement avec le VIRUS de la COVID 19 dont le vrai nom est : SARS CoV 2

Néanmoins, plusieurs études ont été faites avec les SARS CoV 1 qui est un virus de la même famille. Nous pouvons donc uniquement supposer que nos purificateurs pourraient être efficaces avec ce virus car pour le moment aucune étude scientifique n'a été faite avec le SARS CoV 2.

Les lois sont très strictes sur ce que nous pouvons dire et ne pas dire au Canada. Nous attendons donc avec impatience ces études spécifiques du SARS CoV 2 avec nos purificateurs.

Voici les Études et Avis avec le SARS CoV 1

Avis Scientifiques

Des recherches ultérieures menées à la Division of Environmental and Industrial Hygiene / Health Related Aerosol Studies du Centre médical de l’Université de Cincinnati ont été publiées dans le Journal of Aerosol Science Vo.32, SI, septembre 2001, puis présentées à la Conférence européenne sur les aérosols en Allemagne. Il a été constaté qu’en fonction de la taille des particules, du temps de fonctionnement et d’autres variables, de 79 à 97% des particules étaient éliminées de l’air ambiant. Cette gamme de tailles comprend des particules de bactéries, de moisissures et de virus. Les études les plus récentes de l’été 2003 par les auteurs principaux Drs. Grinshpun et MacKay ont montré que si un masque chirurgical réduit à lui seul de 75% le nombre total d’organismes inhalés, la combinaison d’un masque chirurgical et du purificateur d’air ambiant VI3500 Vortex * a entraîné une réduction de 99,5% des particules infectieuses inhalées. 

Les respirateurs (masques) et les purificateurs d’air ioniques utilisés ensemble ont créé un   système synergique . Non seulement le purificateur d’air réduit la concentration en amont des particules, mais il améliore également les performances de filtrage du respirateur car les particules chargées sont filtrées plus efficacement que les particules électriquement neutres. Il existe des difficultés bien connues avec l’approvisionnement, la sécurisation, l’ajustement et le port des N95. L’efficacité d’un masque chirurgical standard associé à un purificateur d’air ionique est égale ou supérieure à celle d’un N95 seul.

La réduction de la concentration de particules en suspension dans l’air réduit le risque d’infection. Selon Nardel EA et Macher JM, (Respiratory Infection Transmission and Infection Control Chapter 9, Bioaerosols: Assessment and Control ACGIH 1999) «le nombre attendu de cas parmi un nombre donné de personnes sensibles est proportionnel à la concentration moyenne de noyaux de gouttelettes d’infection dans une pièce, et la probabilité que les particules soient inhalées ».

En résumé, mon opinion professionnelle est que l’utilisation du purificateur d’air seul, ou dans des environnements à haut risque en complément des masques, des respirateurs et autres EPI, réduira considérablement le risque de contracter des infections aéroportées.

– Dr Gabor Lantos P.Eng MBA MD

MÉDECIN DU TRAVAIL ET INGÉNIEUR PROFESSIONNEL
PRÉSIDENT: OHMS

Sur la base des données actuellement disponibles, je conclurais que la réduction de la concentration d’aérosol, qui résulte du fonctionnement des émetteurs d’ions Wein dans des environnements intérieurs, devrait réduire davantage le risque d’infection de virus ou de bactéries en suspension dans l’air par rapport à une respiration totalement non protégée ou à la protection contre l’inhalation. fourni par le respirateur N95 seul. En fonction de la dose infectieuse d’un organisme spécifique et de son niveau de concentration en aérosol à l’intérieur, la réduction du risque peut être obtenue pour tout agent dont la taille est comprise entre 0,04 et 3 microns, y compris le coronavirus, le virus de la variole et B. anthracis causant l’anthrax .les spores. Je prévois que les meilleurs résultats peuvent être obtenus lorsque toutes les personnes présentes dans une pièce utilisent des purificateurs ioniques et portent un masque de protection personnel. Cela devrait augmenter l’efficacité globale de chaque individu exposé à un contaminant de l’air intérieur et minimiser l’effet de contamination croisée

Je reconnais que même si la principale voie de transmission du SRAS doit encore être identifiée, on pense actuellement qu’elle se propage au toucher ainsi que par la transmission par aérosol. Ainsi, réduire la concentration de particules en suspension dans l’air devrait réduire le risque d’infection. Selon EA Nardell et JM Macher (Respiratory Infections – Transmission and Environmental Control – Chapter 9; IN: Bioaerosols: Assessment and Control, ACGIH, 1999), «le nombre attendu de cas chez un nombre donné de personnes sensibles est proportionnel à la moyenne concentration de noyaux de gouttelettes infectieuses dans une pièce et la probabilité que les particules soient inhalées »(p. 9- 6). Parmi les mesures pouvant prévenir ou réduire les infections aéroportées, les experts ci-dessus énumèrent le contrôle de la concentration d’agents infectieux dans les sources potentielles et la maximisation des taux d’élimination des aérosols infectieux en suspension dans l’air grâce à la ventilation par dilution et à l’utilisation de purificateurs d’air (p. 9-11). De nombreux documents récemment publiés, y compris les directives et recommandations de l’OMS (www.who.int) et du CDC (www.cdc.gov), dont certains ont déjà été cités dans cette lettre, ainsi que d’autres documents (par exemple, les informations cliniques sur le SRAS Fiche publiée par l’Université Johns Hopkins le 24 avril 2003), soutiennent ce point de vue.

Je comprends que les ions émis par vos purificateurs chargent les particules d’aérosol et que ces particules se déplacent vers les surfaces intérieures et se déposent dessus. Cela suggère que le problème du nettoyage de surface doit être correctement traité lorsque l’équipement est utilisé. Comme je l’ai déjà dit, la décontamination de surface semble être une tâche moins complexe que l’épuration de l’air lorsque celle-ci est effectuée à des niveaux d’efficacité très élevés. Bien que la remise en suspension des particules à partir des surfaces soit généralement reconnue comme une source potentielle de contamination de l’air, on pense que l’efficacité des virus et bactéries réérosolisants est très faible en raison de leur petite taille. Pour les aérosols infectieux, «les particules qui entrent en contact avec une surface sont supposées y adhérer» (Nardell et Macher, p.9-10). Les particules chargées sont particulièrement difficiles à remettre en suspension.

Faites-moi savoir si vous avez d’autres questions. Sincèrement,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Directeur, Centre d’études sur les aérosols liés à la santé

Les virions de coronavirus sont des particules virales sphériques enveloppées, dont le diamètre varie de 80 à 160 nm. Ils peuvent devenir aériens par aérosolisation des fluides corporels et transmis dans l’air tout en étant transportés par des gouttelettes plus grosses (par exemple, avec de la salive en aérosol pendant la toux et les éternuements). Semblable aux coronavirus précédemment connus, le coronavirus associé au SRAS nouvellement émergé est également transmis par propagation de gouttelettes. La combinaison d’une contamination de surface et, éventuellement, d’une propagation aérienne peut jouer un rôle. Des données récentes suggèrent que le virus peut rester viable pendant des périodes considérables sur une surface sèche (jusqu’à 24 heures).

La découverte d’un nouveau coronavirus associé au SRAS fournit un exemple dramatique d’une maladie émergente chez l’homme causée par une famille de coronavirus. Bien que les coronavirus humains précédemment découverts et caractérisés causent jusqu’à 30% des rhumes, ils provoquent rarement une maladie des voies respiratoires inférieures. En revanche, les coronavirus animaux provoquent une épizootie dévastatrice de maladies respiratoires ou entériques chez le bétail et la volaille. Cependant, des analyses phylogénétiques et des comparaisons de séquences ont montré que le coronavirus associé au SRAS n’est étroitement lié à aucun des coronavirus précédemment connus.

Étant donné que le coronavirus, comme beaucoup d’autres virus, peut être transporté dans l’air sous forme de particules d’aérosol, le risque de propagation de l’infection est proportionnel à leur concentration en aérosol. En fonction de l’ID50 et d’autres facteurs, ce risque peut être considérablement réduit si la concentration de particules virales dans l’air intérieur est réduite. On pense que l’utilisation de filtres à air à l’intérieur et de respirateurs personnels est une mesure adéquate pour réduire les risques.

Nous espérons que ces informations vous seront utiles.

Sincèrement,

Alexander Zakhartchouk, Ph.D., DVM Research Scientist (II) Vaccine and Infectious Disease Organization, Université de la Saskatchewan

Marat Khodoun, Ph.D Research Fellow, Cincinnati Children’s Hospital Medical Center, Research Foundation, Division of Developmental Biology

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Découvrez dans l'audio ci-dessous l'entrevue avec Michel Morin, Jérôme Landry et Jonathan Trudeau  diffusée sur toutes les chaines radio de Cogeco dans tout le Québec incluant FM 93.3

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samantha-leclerc-pascal-levesque

L'important est de tout faire pour ne pas respirer la "dose infectieuse"

Définition de "Dose infectieuse" :

"La dose infectieuse est la quantité de virus (on parle aussi de charge virale ou de titre viral) nécessaire et suffisante, chez un individu moyen, chez une espèce donnée, dans des conditions données (de laboratoire, ou naturelle, chez le fœtus, l'embryon, l'adulte, l'individu âgé) pour qu'un virus inhalé, ingéré ou inoculé par piqûre ou blessure se développe et provoque une maladie donnée."

Il est donc important d'utiliser tous les moyens possibles pour bloquer les contagions. Certaines bactéries ou virus sont réputés être très contagieux, cela signifie qu'une très petite dose peut causer la maladie.

Sur ce site nous nous efforçons de lutter contre l'inhalation des agents pathogènes.

L'OMS, le CDC et dernièrement Santé Canada ont confirmé qu'un virus comme la COVID 19 peut être transmis par la voie des aérosols qui se dispersent dans l'air. Plus le temps avance, plus les études démontrent que les aérosols sont une cause importante des contaminations virales.

Suite à nos recherches, voici les produits que nous avons sélectionnés pour vous protéger au mieux des aérosols pouvant contenir des virus, bactéries, acariens, spores de champignons et autres polluants dangereux.

Pendant 3 mois, de septembre à novembre, nous avons diffusé des vidéos de sensibilisation sur le fait que la purification de l'air pourrait devenir un moyen important de lutte contre la COVID 19. Nous avons décidé de créer notre propre boutique mi-novembre afin de promouvoir notre message. Nous y présentons les produits que nous avons conseillés durant notre démarche de sensibilisation.

Ci-dessous vous disposez de ce que nous avons découvert de plus efficace pour vous prémunir au mieux des virus aéroportés dans les lieux clos, quand portes et fenêtres ne peuvent pas rester ouvertes à cause des températures trop froides ou trop chaudes à l'extérieur. 

Bien sûr, vous pouvez combiner les moyens de protection ci-dessous pour augmenter votre protection.

Masque antibactérien Viramask 3 épaisseurs

Viramask

 

 

Spécifications techniques

  • Couche externe : Tissu 100% polyester (résistant à l'eau et aux éclaboussures).
  • Couche du milieu : 100% polypropylène (couche filtrante).
  • Couche intérieure : 65% polyester, 35% coton (antibactérien).
  • Emballage : Stérilisé avec du gaz d'oxyde d'éthylène.
  • Certification : Par Intertek.
  • Poids : 0,4 g
  • Taille : 8 "lx 5" hx 4½ "p
  • Couleur : Noir
Masque chirurgical Masque n95 Wein Viramask
Antibactérien. Oui Oui
Bol filtrant. Oui Oui
Protection 3 plis. Oui Oui
Confortable et doux. Oui Oui
Respirant. Oui Oui
Lavable et réutilisable. Oui
Élégant. Oui
Emballage stérilisé. Oui
Coupe universelle Oui Oui
Résistant à l'eau. Oui Oui
Agréé. Oui Oui

Comme conseillé dernièrement par Santé Canada, ce masque 3 épaisseurs est la première des défenses pour bloquer l'inhalation des virus.

Voici pourquoi nous l'avons selectionné:

  • Protection antibactérienne à 3 couches.
  • Masque en tissu de qualité supérieure confortable et respirant.
  • Présentée dans un emballage stérilisé.
  • Tissu doux lavable et réutilisable.
  • La couche extérieure résistante à l'eau protège contre l'agglomération des gouttelettes.
  • Testé et certifié par Intertek.
  • Il améliore considérablement l'efficacité du purificateur d'air ionique Wein.

Il vous donne le moyen de vous protéger, vous et les autres avec style et confort.

Pour augmentez la protection contre les virus, les bactéries, les allergènes et autres polluants en suspension dans l'air, en portant à la fois le purificateur d'air ionique personnel rechargeable Air Supply AS300R et ces masques réalisés dans un tissu possédant des propriétés électrostatiques capables d'arrêter la pénétration des particules. Viramasks fournit un tissu résistant à l'eau et anti-gouttelettes à l'extérieur qui empêche les gouttelettes d'adhérer. La couche intermédiaire offre une protection de filtre, et la couche intérieure est en tissu nanotechnologique antibactérien qui empêche les bactéries et les virus de pénétrer.

Confortables tout en offrant un ajustement adapté à votre visage, ces masques sont fabriqués avec un tissu doux qui est lavable et réutilisable. Facilement respirant sans valve d'expiration comme on le voit sur d'autres tissus et masques N95, ce masque Viramask est conçu pour empêcher la projection accidentelle du virus sur d'autres personnes à proximité, tout en parlant, en chantant, en éternuant ou en toussant. Chaque masque est enfermé dans un emballage spécialisé, stérilisé avec la technologie du gaz à l'oxyde d'éthylène utilisée pour les fournitures médicales. Testé et certifié par Intertek.

Avantages

Augmentez considérablement la protection du purificateur d'air ionique.

Couche intérieure en tissu doux et ajustement confortable.

Protection antibactérienne avec 3 couches de filtrage.

Emballage stérilisé et prêt à l'emploi.

La couche externe aide à empêcher la formation de gouttelettes d'eau potentiellement porteuses de virus.

La couche intermédiaire est composée à 100% de polypropylène utilisé pour sa capacité de filtration élevée.

Testé et certifié par Intertek.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le Vortex VI 3500

Vortex VI-3500

Comment ça fonctionne :

Dès l’instant où vous le branchez, le Vl-3500 libère un véritable nuage de 3,4 billions d’ions par seconde dans l’air dans un cycle pulsé “marche-arrêt”. Pendant le cycle “on”, un vortex d’ions est électroniquement généré et  tourbillonne dans l’air à grande vitesse, capable de traiter 150 pieds par minute (14m²), réduisant efficacement dans l’air ambiant, même des polluants les plus microscopiques. Pendant ce temps, un détecteur d’ions intégré en surveille les niveaux de production. Pendant le cycle “arrêt”, les polluants ionisés tombent sans danger sur le tampon collecteur de mousse du Vl-3500 ou sur le sol. Les polluants résiduels sont éliminés pendant le nettoyage habituel de votre intérieur, par une aspiration et  un dépoussiérage normal, et lorsque vous essuyez le tampon Vl-3500.

Contrairement aux autres unités d’ionisation, l’émetteur d’ions Vl-3500 opère en déchargeant des ions dans le flux d'air ambiant, dans un mouvement vortex rapide (en spirale), attirant physiquement les polluants atmosphériques vers l’appareil, au lieu de s’en remettre au passage aléatoire près de l’unité.

Rappel : Un ion est une molécule qui a gagné ou perdu un électron. Un ion positif est une molécule qui a perdu un électron; un ion négatif est généralement une molécule d’oxygène avec un électron supplémentaire. Ces atomes chargés sont créés dans la nature par la lumière du soleil, l’eau en mouvement, l’air en mouvement ou le rayonnement, qui permettent que les électrons quittent l’hydrogène, l’azote et d’autres molécules pour se fixer aux molécules d’oxygène.

Les ions chargés négativement sont bénéfiques pour l’air que nous respirons car ils attirent les ions positifs présents dans la poussière, le pollen, les bactéries, la fumée de cigarette, les spores de moisissures, même les émanations  toxiques comme les formaldéhydes dégagées par certaines peintures et vernis :

En se fixant sur les polluants, ils les neutralisent et les chargent négativement. Ainsi sont-ils entrainés vers le sol. N'étant plus en suspension dans l’air, une très grande partie de ces dangers microscopiques sont ainsi éliminés, l’air devient plus sain et diffuse un parfum frais. Dans la nature, la pluie est le plus efficace de tous les purificateurs d’air…Une simple douche produit des billions et des billions d’ions négatifs.

 

 

 

Spécifications techniques :

  • Sortie ionique : 3,4 billions d’ions par seconde.
  • Moniteur ionique : Moniteur d’impulsions de décharge au néon.
  • Couverture : 800 pieds carrés (salle de 40 ‘x 20’) soit 74m².
  • Consommation d’énergie : Moins de 4 watts.
  • Adaptateur universel tous les pays.
  • La puissance d’entrée : 100 à 240 VCA.
  • Puissance de sortie : 12 VDC.
  • Efficacité des particules : Aussi petit que 0,01 micron.
  • Sortie de flux d’air purifié :  traite plus de 150 pieds par minute. Soit 14m².
  • Production d’ozone : Pas d’ozone détectable (bien en dessous de la norme OSHA).
  • Garantie : Garantie constructeur d’un an.
  • Taille : 7 ¾ “x 7 ½” x 1 ½ “
  • Poids : 1 livre, 2 onces. Soit 544 grammes
  • Matériel : ABS à fort impact.
Filtre HEPA Concurrent ionique Vortex VI-3500
Élimine la poussière * Oui Oui Oui
Élimine les spores de moisissure * Oui Oui Oui
Élimine le pollen * Oui Oui Oui
Élimine la fumée * Oui Oui
Supprime les virus * Oui
Élimine les bactéries * Oui
Élimine les vapeurs * Oui
Élimine les odeurs * Oui
Petite empreinte Oui Oui
Aucun filtre Oui Oui
Sans ventilateur Oui
Niveau sonore silencieux Oui
Ozone ultra faible Oui Oui Oui
A faible consommation Oui
Voyage avec vous Oui
Flux d’air vortex Oui
Testé scientifiquement Oui Oui
Purifie l’air en quelques minutes Oui Oui
3,4 billions d’ions par seconde Oui

 

 

Le vortex VI 3500 à attiré notre attention surtout du fait de sa puissance, de son vortex qui permet de ramener vers le module une partie des polluants et surtout parce qu'il ne dégage pratiquement pas d'ozone. Nous l'avons ajouté aussi parce qu'il permet d'augmenter le facteur de protection des masques.

Purificateur d’air ionique Vortex VI-3500

  • Seul purificateur au monde à utiliser la technologie Vortex : Il purifie l’air de la poussière, des allergènes, des virus, des spores de moisissure, des odeurs et de la fumée.
  • Pour les pièces jusqu’à 800 pieds carrés (74 m²).

  • Installation facile. Connecter au mur et appuyer simplement sur ON.
  • Peut aider à soulager la fatigue, la fatigue oculaire, l’irritabilité et les maux de tête.
  • Capable de traiter 150 pieds par minute. (14m²)
  • Produit 3,4 billions d’ions par seconde.
  • Spécialement conçu pour ne pas perturber les systèmes informatiques.
  • Absolument silencieux, sans ventilateur – pas de bruit de moteur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le purificateur à ionisation pulsée : Le plus avancé disponible sur le marché :

Le Vl-3500 utilise les merveilles de la technologie miniature pour imiter le processus d’ionisation de la nature dans l’un des purificateurs d’air personnels les plus légers, efficaces et économiques disponibles. Assez petit pour être utilisé dans n’importe quelle pièce, mais assez puissant pour nettoyer l’atmosphère des plus grands espaces intérieurs.

Adaptateur universel pour tous les pays. S'utilise avec l’adaptateur fourni avec l’unité.

Avantages :

Aide à purifier l’air des : Poussières, spores de moisissure, pollens, fumées, virus, vapeurs, odeurs, et allergènes.

Aide à soulager la fatigue , la fatigue oculaire, les maux de tête et l’irritabilité.

Aide à traiter la dépression et les troubles émotionnels chez certaines personnes.

Possède un filtre à air à précipitation ionique silencieux.

Pas d’ozone détectable (bien en dessous de la norme OSHA).

Faibles coûts d’exploitation (moins de 4 watts).

Portable et léger, il voyage avec vous.

Fonctionnement du purificateur d'air ionique Vortex VI-3500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Étude et Avis, cliquez sur le + pour les voir :

Système de purification de l’air ambiant VI-3500

 
 

Système de purification de l’air ambiant VI-3500

Félicitations pour votre achat du VI-3500, un autre produit à technologie avancée de Wein Products, Inc. Vous pouvez désormais nettoyer efficacement jusqu’à 800 pieds carrés d'air en utilisant le purificateur à ionisation pulsée le plus avancé disponible sur le marché. Afin de profiter au maximum de votre purificateur, veuillez prendre un moment pour lire les instructions et les informations contenues dans ce livret. Veuillez également compléter la carte de garantie ci-jointe et la renvoyer à Wein Products, Inc. dans les 30 jours afin de valider votre garantie.

L'onisation : Purificateur d’air de la nature 

Un ion est une molécule qui a gagné ou perdu un électron. Un ion d’air positif est une molécule qui a perdu un électron ; un ion d’air négatif est généralement une molécule d’oxygène avec un électron supplémentaire. Ces atomes chargés sont créés dans la nature par la lumière du soleil, l’eau en mouvement, l’air en mouvement ou le rayonnement, qui tous font que les électrons quittent l’hydrogène, l’azote et d’autres molécules et se fixent aux molécules d’oxygène. Les ions chargés négativement sont bénéfiques pour l’environnement, car ils attirent les ions positifs présents dans la poussière, le pollen, les bactéries, la fumée de cigarette, les spores de moisissures, même les émanations chimiques toxiques s'évaporant des peintures et vernis, et entraînent ces particules microscopiques vers la terre à l’aide de forces électrostatiques.

Les contaminants n’étant plus en suspension dans l’air, il devient plus propre et a une odeur fraîche. Dans la nature, la pluie est le plus efficace de tous les purificateurs d’air et à titre d'exemple une simple douche produit des billions et des billions d’ions négatifs. Les espaces de vie intérieurs ne bénéficiant pas de ce phénomène naturel et une mauvaise circulation de l’air aggravant même le problème. Les ions positifs sont piégés à l’intérieur où aucun ion négatif ne peut être produit, pas même par des climatiseurs qui refroidissent simplement l’air déjà pollué, détruisant les quelques ions négatifs dans l’air lorsqu’il passe dans les conduits.

VI-3500 – Une technologie imitant la nature

Le VI-3500 utilise les merveilles de la technologie miniature pour imiter le processus d’ionisation de la nature dans l’un des purificateurs d’air les plus compacts, efficaces et économiques disponibles. Suffisamment petit pour être utilisé dans n’importe quelle pièce, mais assez puissant pour nettoyer de grands espaces aériens, le VI-3500 est plus efficace que de nombreuses unités plus grandes et plus coûteuses.

Dès le moment où vous le branchez, le VI-3500 libère une vapeur puissante de 3,4 billions d’ions par seconde dans l’air dans un cycle "marche-arrêt" pulsé. Pendant le cycle “on”, de puissantes "ondes" vortex d’ions sont électroniquement tourbillonnées dans l’air à une vitesse de 150 pieds par minute, débarassant efficacement l’air même des polluants les plus microscopiques. Pendant ce temps, un détecteur d’ions intégré surveille les niveaux de production d’ions. Pendant le cycle "arrêt", les polluants ionisés tombent sans danger sur le tampon collecteur de mousse du VI-3500 ou sur le sol. Les polluants sont éliminés pendant votre aspiration et votre dépoussiérage normaux, et lorsque vous essuyez le tampon VI-3500.

Contrairement aux autres unités d’ionisation, l’émetteur d’ions VI-3500 stimule le flux d’air en déchargeant des ions dans un mouvement vortex rapide en spirale, attirant réellement les polluants atmosphériques vers l’appareil pour les traiter, au lieu d’attendre qu’ils passent au hasard près de l’unité.

Le Vl-3500 précipite ainsi une grande variété de contaminants en suspension dans l’air, notamment :

• Le pollen.
• La poussière et les acariens.
• Les bactéries.
• Les spores de moisissures.
• Les virus.
• Les odeurs.
• Les squames animales.
• Les évaporations chimiques toxiques.
• La fumée de cigarette.

L’ionisation négative du VI-3500 peut aider à soulager la fatigue, la fatigue oculaire, les maux de tête et l’irritabilité qui accompagnent la vie et le travail dans des locaux confinés, ou l'air est retraité par brassage permanent...  

David B. Sharp, III, président et chef de la direction, Synergis Technologies, Inc. témoigne :

"Après avoir installé plusieurs machines (V1-3500) dans différents bureaux, je suis heureux d’annoncer que les générateurs d’ions négatifs font leur travail ici chez Synergis. Nos bêta-testeurs ont rapporté plus de vigilance, moins d’inconfort oculaire et une productivité améliorée pendant la journée."

Comment utiliser le VI-3500

  1. Placez l’appareil sur une table, à au moins deux  pieds de tout mur. (60 cm)
  2. Faites pivoter la baguette émettrice d’ions située à l’arrière de l’unité en position verticale.
  3. Branchez l’adaptateur,
  4. Activez le bouton poussoir, le voyant d’état rouge sur le côté droit du dessus de l’unité sera allumé ainsi que le moniteur d’ions sur la gauche.
  5. Les ions chargés négativement commenceront immédiatement à se répandre dans la pièce et il y aura un vortex d’air subtil mais perceptible tourbillonnant autour de l’émetteur.
  6. Une accumulation d’électricité statique inoffensive peut être remarquée lorsqu’une surface mise à la terre est touchée immédiatement après avoir été très proche de l’unité. Cette électricité statique est parfaitement normale et sûre.

Que peut faire l’ionisation de l’air pour vous?
(Tiré du rapport scientifique AMCOR.)

A. Un ioniseur d’air nettoie l’air des polluants solides: poussière, fumée de cigarette, suie, pollen et odeurs domestiques.

B. Le nombre d’ions négatifs présents dans l'air extérieur, environ 2 000 – 4 000 ions par centimètre cube chute à quelques centaines ou moins à l’intérieur. Les ioniseurs d’air enrichissent l’air avec des ions négatifs. Les particules combinées sont précipitées au sol par l’attraction électrostatique. Les ioniseurs d’air restituent un air aussi bénéfique à l'intérieur qu'il peut l'être en pleine nature.

C. Les ioniseurs d’air peuvent aider à soulager les maux de tête, et les troubles dont souffrent les personnes  sensibles aux variations climatiques.

D. Les ioniseurs d’air nettoient l’air des polluants tels que: le pollen, les fibres de poussière volante, les duvets plumes de, la suie, la fumée, etc. Par conséquent, dans de nombreux cas, ils peuvent aider les personnes souffrant d’asthme et d’allergies déclenchées par ces polluants.

E. Les ioniseurs d’air débarassent l’air du pollen. Par conséquent, les personnes souffrant du rhume des foins peuvent améliorer leur confort.

F. L’ionisation de l’air contribue dans de nombreux cas à la relaxation de la tension et à un meilleur sommeil.

Pollution de l’air intérieur

Poussière : 42 000 acariens peuvent vivre dans seulement une once de poussière! Quarante livres de poussière sont générées par an par 1 500 pieds carrés d’espace, hébergeant 15 espèces d’acariens. Les fragments en suspension dans l’air peuvent provoquer une irritation des yeux, des allergies, des crises d’asthme, de la fatigue.

Bactéries : Les bactéries se trouvent dans vos systèmes de chauffage et de climatisation, sur vos mains, vos animaux domestiques, vos ordures ménagères, dans vos salles de bain partout dans votre maison! Elles peuvent provoquent des infections, c'est pourquoi une bonne hygiène est plus que recommandée.

Spores de moisissure : Les spores de moisissure se trouvent dans votre système de chauffage et de refroidissement, dans les vêtements et linges humides etc. 

L’AVANTAGE DU VORTEX IONIQUE
Un très bon ioniseur de haute puissance déposera des particules qui auraient pénétré profondément dans les poumons, sur le sol où elles sont facilement éliminées par une aspiration et un nettoyage ménagers de routine.

LES FILTRES À AIR IONIQUES DE TYPE "À PRÉCIPITATION"
Avec d’autres ioniseurs de type précipitateur tels que le Quadra ionic Breeze et le Clearveil, les ions négatifs circulent autour de l’appareil et les ions négatifs ne circulent pas dans la pièce comme avec le Wein Vortex VI- 3500. Ces appareils concurrents n'ont un effet  qu'à proximité des unités, captent et concentrent les polluants sur les tiges d’acier qui doivent ensuite être nettoyées très frequemment. Leurs  performances se dégradent et leur niveau sonore est élevé...

LE MEILLEUR POSITIONNEMENT :
Le Vortex doit être placé aussi près que possible du centre de la pièce pour améliorer l’effet global de purification de l’air de la pièce. Ne pas le placer près de murs ou de zones non lavables.

TEST COMPARATIFS :
Les tests de comparaison avec le Sharp Image Quadra montrent que le Vortex est dix fois plus efficace sur tout le spectre des particules dangereuses en aérosols et bioaérosols, tandis que le Sharper Image Unit rencontre des difficultés pour précipiter les plus petites particules. Le Vortex 3500 ne présente aucun problème de ce type sur toutes les tailles de particules testées. Le Vortex peut être éteint et obtenir encore l’effet de nettoyage pendant des heures. Vous ne pouvez pas faire cela avec les unités concurrentes.

RÉSUMÉ :

"Les tests effectués par les principales autorités chargées de la pollution de l’air dans des laboratoires de pointe ont prouvé que les systèmes WEIN IONIC VORTEX WIND fonctionnent mieux que les autres marques testées et sont beaucoup plus efficaces pour réduire la concentration des particules toxiques les plus redoutées, y compris la fumée, le pollen, les poussières, les spores de moisissure, les germes et les allergènes. Des tests de validation rigoureux dans des espaces de très grandes surfaces montrent une réduction de 95% des plus petites particules aussi dangereuses soient-elles en moins d’une heure."
Stan Weinberg
Président-directeur général
Wein Products Inc.

L’EFFET « MUR NOIR » (Black WALL)
Une ionisation efficace déposera de la poussière sur les surfaces proches de l’ioniseur. Il n’y a aucun moyen d’éviter cela et d’avoir toujours une bonne charge négative dans l’air. La meilleure chose à faire est de placer votre ioniseur loin du mur. Les murs sont de très grandes surfaces chargées positivement et les particules chargées négativement y seront attirées.

EFFICACITÉ :
Une étude d’un an menée par d’éminents chercheurs en science de la pollution de l’air a conclu que les purificateurs d’air ioniques Wein peuvent considérablement empêcher l’inhalation de particules toxiques telles que la fumée, la poussière, les pollens, les moisissures, de nombreux allergènes, les champignons, les germes et les particules les plus domageables qui potentiellement peuvent circuler dans nos poumons.

Cette étude a été réalisée par des autorités de premier plan dans la recherche sur la pollution de l’air dans des laboratoires qui n’ont pas d’égal dans ce pays et qui sont utilisés par l’EPA, le NIH, l’OSHA, le CDC, le N10SH, le HUD, le NIST et l’OTAN. Des purificateurs d’air ioniques portables et stationnaires de trois fabricants différents ont été évalués et les résultats et les conclusions ont été examinés par des experts. Les purificateurs d’air ioniques Wein ont largement dépassé les autres fabricants. En effet, dans une étude de l’unité d’ambiance d’un concurrent par rapport au Wein Vortex VI-3500, 50% des particules les plus dangereuses restaient encore en suspension dans l’air tandis que le Vortex VI-3500 éliminait plus de 95% de ces particules. En d’autres termes, l’unité Wein VI-3500 était 10 fois plus efficace.

Outre des études antérieures effectuées ailleurs sur la désodorisation des parfums et des produits chimiques, les résultats montrent que l’approvisionnement en air de Wein Products Inc. empêche plus de 85% des polluants dangereux d’être inhalés et que près de 75% de nombreux germes sont tués dans les deux secondes suivant leur entrée dans le zone de respiration humaine.
Ces études confirment des études antérieures menées par UCLA, The Good Housekeeping Institute, Laboratoires d’essai Fuji et MIE Corp. (Instruments de surveillance de l’environnement)

SÉCURITÉ
Les niveaux d’ozone ont été testés comme sûrs par les Laboratoires Underwriters, les Laboratoires d’essai Fuji, Japon, et l’Université du Sud de la Californie, Étais-Unis.

Les auteurs de ce rapport concluent :
“Les équipes de recherche du Département de la santé environnementale du Centre médical de l’Université de Cincinnati sont très enthousiastes à propos de ces études et envisagent maintenant de préparer deux articles et de les soumettre aux principales revues à comité de lecture à diffusion internationale.”
Les chercheurs présenteront le rapport à la conférence annuelle européenne sur les aérosols à l’Université de Leipzig, en Allemagne."
Stan Weinberg
Président-directeur général
Wein Products Inc.

Efficacité physique du Vortex VI-3500 dans une Chambre
(Chambre typique d’environ 24m³ d’air)

Mesures de sécurité de base pour le fonctionnement de votre Vortex VI-3500

Pour un fonctionnement sûr de votre unité Vortex, veuillez prendre en compte les points suivants:

1) Gardez les liquides à l’écart du Vortex.

2) N’utilisez pas votre Vortex là où des matières inflammables sont stockées.

3) N’essayez pas de réparer le Vortex vous-même.

4) Ne remplacez pas les adaptateurs. Utilisez uniquement l’adaptateur CA / CC personnalisé du fabricant d’origine.

5) Placez-vous à au moins 2 pieds des autres appareils électriques pour éviter la possibilité d’une accumulation d’électricité statique indésirable.

Pour les utilisateurs de stimulateurs cardiaques: Vortex ne contient pas de champs magnétiques. Cependant, en cas d’inquiétude, consultez votre médecin.

Remarque importante:
Le VI-3500 a été spécialement conçu pour être utilisé à proximité de systèmes informatiques et d’autres composants électroniques sensibles. Contrairement aux autres ioniseurs, il n’endommagera ni n’interférera avec les calculatrices, les téléphones portables, les répondeurs, les radios, etc.

  1. Élément d’émission du Vortex
  2. Moniteur à ions
  3. Moniteur d’état LED rouge
  4. Adaptateur répertorié UL
  5. En fonction – Arrêté

Entretien
1) Essuyez le tampon de filtre noir situé sur l’appareil avec un chiffon humide au moins une fois par semaine. Cela éliminera la majeure partie des particules précipitées. Une aspiration et un dépoussirage les élimineront.

2) Gardez l’appareil branché pour purifier l’air en permanence. L’unité utilise moins de 4 watts de puissance, de sorte qu’une utilisation continue ne coûte que quelques centimes par mois.

3) Ne plongez pas dans des liquides.

4) Le VI-3500 ne nécessite aucun entretien, aucune pièce de rechange n’est requise. N’essayez pas de réparer l’appareil. Aucune pièce réparable par l’utilisateur ne se trouve à l’intérieur de l’unité.

Caractéristiques
Sortie d’ions: 3,4 trillion ions par seconde
Moniteur d’ions: Moniteur d’impulsions de décharge au néon
Zone de couverture: 800 pieds carrés (salle de 20 pi x 40 pi)
Efficacité des particules: Aussi petit que 0,01 micron
Sortie du débit d’air: Supérieur à 150 pieds par minute
Consommation d’énergie : Moins de 4 watts
Adaptateur: UL, listé CSA
Garantie: Garantie de 1 an
Spécifications mécaniques: Taille: 734 “X 7 12” x 1 1/2 “(incliné)
Poids: 1 livre, 2 onces
Matériau: ABS à fort impact

Wein Products Inc.
880 West First Street, Unit #315, Los Angeles, California 90012, USA
www.weinproducts.com Tél: 213-229-8840

Ce texte est une traduction. Pour voir l'avis en anglais suivez ce lien

 

Laboratoire Allertech, INC.

On m'a demandé de donner mon avis sur des études examinant les caractéristiques opérationnelles des produits à technologie ionique Air Supply, y compris le dispositif portable personnel AS180i Minimate * et le purificateur d'air ambiant Vortex VI-3500 *. J'ai passé en revue ces études du point de vue de leur efficacité potentielle dans la gestion des allergies et de l'asthme.

La prévention des allergènes aériens reste la pierre angulaire de la gestion des allergies par inhalation et de l'asthme. Les personnes sensibilisées aux allergènes aéroportés présenteront des manifestations d'inflammation allergique dans les voies respiratoires supérieures (sinus et voies nasales) et / ou les voies respiratoires inférieures. La gravité de la sinusite allergique, de la rhinite allergique et de l'asthme allergique est, en grande partie, fonction des niveaux d'exposition aux allergènes. Une réduction des niveaux d'exposition s'accompagne généralement d'une réduction proportionnelle des symptômes de la maladie allergique et de la nécessité d'un traitement. On peut donc s'attendre à ce que les interventions qui réduisent les niveaux d'allergènes en suspension dans l'air entraînent une amélioration des symptômes.

Allergie et asthme: information et technologie: relever le défi

J'ai passé en revue les études réalisées par le Dr SA Grinshpun du Laboratoire de recherche sur les aérosols et d'évaluation de l'exposition au Département de santé environnementale de l'Université de Cincinnati. Le Dr Grinshpun est l'auteur de 79 publications dans des revues à comité de lecture de premier plan ainsi que de 59 chapitres de livres et de longs articles et actes. Les résultats d'études sur les technologies d'alimentation en air ont été publiés dans le Journal of Aerosol Science 32 (SI), 2001.

Les études de cette technologie ont abordé plusieurs aspects pertinents, à savoir (i) le degré auquel les dispositifs éliminent les particules en suspension dans l'air de différents diamètres (ii) l'effet de la perturbation ionique des micro-organismes exprimée par la viabilité et (iii) l'effet adjuvant des dispositifs d'alimentation en air sur la protection offerte par les masques de filtration standard.

En utilisant des particules de polystyrène liquide en aérosol et des particules de test de chlorure de sodium comme simulants pathogènes aéroportés universellement acceptés, le Wein® AS180i * a réduit de près de 95% des concentrations massiques de particules après 1,5 heure dans des conditions d'air calme et de mélange d'air. Les particules d'essai avaient une taille comprise entre 0,4 et 1,0 um, représentant la gamme de tailles aérodynamiques des fragments microbiens, des bactéries individuelles, de la plupart des champignons et de leurs agrégats. 

Les études de l'unité AS180i * ont été entreprises dans un cadre conçu pour reproduire le micro-environnement des sièges d'avion. En utilisant une chambre d'entrée de 2,6 M³ à 33 cfm de mélange d'air, l'efficacité d'élimination des particules pour les particules de l'ordre de 0,3 à 3,0 um s'est avérée être de 50% en 15 minutes, 80% en 30 minutes et environ 90% en 40 minutes. .

Une deuxième unité d'alimentation en air, le Vortex VI-3500 *, a montré une efficacité d'élimination des particules extrêmement élevée de 90% en 40 à 50 minutes, atteignant environ 95% en 60 minutes pour toutes les fractions granulométriques testées.

Les purificateurs d'air ioniques produisent des charges électriques élevées sur les micro-organismes viables en suspension dans l'air, entraînant un stress microbien, ce qui peut réduire la viabilité des microbes dans la zone de respiration. L'effet bactéricide de l'unité AS180i * a été testé sur des bactéries Gram-négatives et Gram-positives représentatives, à savoir pseudomonas spp., E. coli et S. epidermidis. A une humidité relative de 17 ± 5% et une température de 26 ± 2 ° C, les valeurs moyennes d'inactivation bactérienne à une minute (mesurées par CFU / ml sur des plaques d'agar nutritif) étaient: S. epidermidis: 53 ± 20%; Pseudomonas spp.: 71 ± 11% et Escherichia coli: 93 ± 2%.

Dans les études menées par le Dr Donald Dennis (directeur, Atlanta ORL Center) à l'aide de l'unité Air Supply Vortex VI-3500 *, le nombre de spores de moisissures en suspension dans l'air a chuté en 6 jours de «trop nombreux pour être dénombré» à zéro dans une colonie de moisissures. salle de compte.

D'autres études menées par Monitoring Instruments for the Environment (MIE Inc.) sur l'appareil AS180i * ont évalué l'efficacité de l'élimination des allergènes aéroportés par néphélométrie. Les résultats ont montré que dans des conditions standardisées, 85 à 91% de l'épithélium de chat, 85 à 86% des alternaria et cladosporium (principales moisissures extérieures) et 71% des allergènes d'acariens ont été retirés d'une chambre de 8 pieds³ en une minute.

Les performances de filtration des masques chirurgicaux fonctionnant avec ou sans les unités Air Supply Vortex VI-3500 * ont été évaluées. Le facteur de protection initial des masques chirurgicaux 3M-1838 était compris entre 3,5 et 4,0. Le facteur de protection a augmenté à 30 à 9 minutes lorsque l'unité Vortex VI-3500 * fonctionnait. La filtration efficace du masque chirurgical, utilisé en conjonction avec l'unité Vortex VI-3500 *, était comparable à celle d'un respirateur de niveau N95 en termes de caractéristiques de prélèvement.

À mon avis, ces données suggèrent que la technologie d'alimentation en air utilisée dans les unités AS180i * et Vortex VI-3500 * éliminera les allergènes en suspension dans l'air (y compris les phanères d'animaux, les allergènes d'acariens et les moisissures), réduisant ainsi l'exposition chez les personnes sensibilisées. Cette réduction de l'exposition aux allergènes doit se traduire par une amélioration correspondante des symptômes et une réduction du besoin de traitement.

L'effet bactéricide de la technologie ionique Air Supply sur les bactéries en suspension dans l'air et l'amélioration marquée de l'efficacité de filtration des masques chirurgicaux standard par l'utilisation d'appoint de l'unité Vortex VI-3500 * devraient offrir une protection significative contre les agents pathogènes en suspension dans les bioaérosols.

Ce texte est une traduction automatique. Pour voir le texte en anglais suivez ce lien

Air intérieur 2005

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SA Grinshpun, G. Mainelis, M. Trunov, A. Adhikari, T. Reponen, K. Willeke
CENTRE D'ÉTUDES SUR LES AÉROSOLS LIÉS À LA SANTÉ, DÉPARTEMENT DE LA SANTÉ ENVIRONNEMENTALE; UNIVERSITÉ DE CINCINNATI, OHIO, ÉTATS-UNIS. ADRESSE ACTUELLE DÉPARTEMENT DES SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT UNIVERSITÉ RUTGERS, NOUVEAU-BRUNSWICK, NEW JERSEY, ÉTATS-UNIS. ADRESSE ACTUELLE DÉPARTEMENT DE GÉNIE MÉCANIQUE, NEW JERSEY, USA. INSTITUT DE TECHNOLOGIE, NEWARK, NEW JERSEY. ETATS-UNIS.

 

Abstrait

De nombreuses techniques ont été développées au fil des ans pour réduire l'exposition aux aérosols dans les environnements d'air intérieur. Parmi les purificateurs d'air intérieur de différents types, les émetteurs ioniques ont gagné un intérêt croissant et sont actuellement utilisés pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension dans l'air intérieur. Dans cette étude, cinq purificateurs d'air ioniques (deux portables et trois fixes) qui produisent des ions d'air unipolaires ont été évalués en ce qui concerne leur capacité à réduire l'exposition aux aérosols dans les espaces intérieurs confinés. La décroissance de la concentration de particules respirables a été surveillée en temps réel à l'intérieur de la zone de respiration d'un mannequin humain, qui a été placé dans une chambre de plain-pied relativement petite (2,6 m³) pendant le fonctionnement d'un purificateur d'air ionique en air calme et sous la condition de mélange d'air. L'efficacité d'élimination des particules en fonction de la taille des particules a été déterminée en utilisant les données recueillies avec un compteur de particules optique sélectif en taille. L'efficacité d'élimination du plus puissant des deux purificateurs ioniques portables a atteint environ 50% après 15 min et presque 100% après 1,5 h de fonctionnement continu dans la chambre dans des conditions d'air stable. En l'absence de ventilation externe, un mélange d'air, particulièrement vigoureux (900 CFM), a amélioré l'effet d'épuration de l'air. Des résultats similaires ont été obtenus lorsque le mannequin a été placé à l'intérieur d'une enceinte partielle qui simulait une configuration de siège d'avion. Les trois purificateurs d'air ioniques stationnaires testés dans cette étude se sont avérés capables de réduire la concentration d'aérosol dans un espace intérieur confiné. L'unité stationnaire la plus puissante a démontré une efficacité d'élimination des particules extrêmement élevée qui a fortement augmenté jusqu'à près de 90% en 5-6 min, atteignant environ 100% en 10-12 min pour toutes les tailles de particules (0,3-3 µm) testées dans la chambre. Pour les unités de même taux d'émission, les données suggèrent que la polarité ioniqueen soi (négatif ou positif) n'affecte pas les performances, mais le taux d'émission d'ions le fait. Les effets de la taille des particules (dans la plage testée) et des propriétés (NaCl, PSL, bactéries Pseudomonas fluorescens ) ainsi que les effets de la température corporelle du mannequin et de sa respiration sur les performances du purificateur ionique étaient soit faibles, soit insignifiants. Les données suggèrent que les purificateurs d'air ioniques unipolaires sont particulièrement efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés avec un rapport surface / volume relativement élevé.

Les implications pratiques

Les purificateurs d'air ioniques sont devenus de plus en plus populaires pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension dans l'air intérieur dans divers contextes. Alors que l'effet d'épuration de l'air intérieur, résultant de l'émission d'ions unipolaires et bipolaires, a été testé par plusieurs chercheurs, il existe encore des affirmations controversées (favorables et défavorables) sur les performances des purificateurs d'air ioniques disponibles dans le commerce. Parmi les cinq purificateurs d'air ioniques testés (deux portables et trois fixes) produisant des ions d'air unipolaires, les unités avec un taux d'émission d'ions plus élevé ont fourni une efficacité d'élimination des particules plus élevée. La polarité ionique (négative vs positive), la taille des particules (0,3-3 µm) et les propriétés (NaCl, PSL, Pseudomonas fluorescensbactéries), ainsi que la température corporelle et la respiration n'ont pas considérablement affecté l'élimination des particules par ionisation. Les données suggèrent que les purificateurs d'air ioniques unipolaires sont particulièrement efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés avec un rapport surface / volume relativement élevé (comme les cabines d'automobiles, les sièges d'avion, les salles de bains, les cellules bureaux, petits locaux d'habitation et enclos pour animaux). Sur la base de nos expériences, nous avons proposé que les purificateurs avec un taux d'émission d'ions très élevé fonctionnent en mode intermittent s'ils sont utilisés à l'intérieur pendant de longues périodes. Au fur et à mesure que les particules migrent et se déposent sur les surfaces intérieures pendant le fonctionnement des purificateurs d'air ioniques, une contamination de surface excessive peut se produire, ce qui introduit le besoin de nettoyer périodiquement ces surfaces.

introduction

Les particules et micro-organismes en suspension dans l'air peuvent avoir des effets néfastes sur la santé, tels que l'asthme et les maladies allergiques (Burge, 1990; Koskinen et al., 1995; Miller, 1992; Spengler et al., 1993) ainsi que des infections aéroportées (Burge, 1990) . L'exposition aux polluants des aérosols intérieurs est devenue un problème croissant de santé publique et professionnelle (American Lung Association, 1997; Gammage et Berven, 1996; Samet et Spengler, 1991). Les flambées de maladies émergentes et la menace de bioterrorisme ont généré des besoins particuliers en matière de purification de l'air intérieur contre les particules respirables, en particulier celles d'origine biologique. Les stratégies développées pour protéger les environnements des bâtiments contre les agents aérosols délibérément utilisés nécessitent des systèmes efficaces de filtration et de purification de l'air [Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH), 2003]. Les purificateurs d'air intérieurs conventionnels comprennent des filtres mécaniques, des purificateurs d'air électroniques, des filtres hybrides, des filtres en phase gazeuse et des générateurs d'ozone. Parmi divers mécanismes, l'émission d'ions, également appelée ionisation de l'air, s'est révélée très prometteuse. L'émission d'ions bipolaires améliore l'agglomération de particules plus petites en particules plus grosses, qui se déposent ensuite par gravitation et purifient ainsi l'air. L'ionisation peut également provoquer une attraction entre les particules et les surfaces mises à la terre, entraînant un dépôt électrostatique. qui se déposent ensuite gravitationnellement.

Les effets physiques et biologiques des petits ions de l'atmosphère sur la qualité de l'air intérieur ainsi que divers avantages pour la santé et les implications de l'ionisation de l'air ont été discutés dans la littérature (Daniell et al., 1991; Kondrashova et al., 2000; Krueger et Reed, 1976). ; Soyka et Edmonds, 1977; Van Veldhuizen, 2000; Wehner, 1987). Les émetteurs d'ions, qui répondent aux normes sanitaires (par exemple en ne générant pas d'ozone au-dessus des seuils établis), ont été incorporés dans des dispositifs commerciaux de purification de l'air qui utilisent l'émission d'ions bipolairesou unipolaires. Ces appareils sont actuellement produits par plusieurs fabricants dans le monde (Sharper Image Inc., Little Rock, AR, USA; Topway Electronic Factory Co., Guangzhou, Chine; Wein Products, Inc.,Los Angeles, Californie, États-Unis; etc.) et utilisés dans les environnements résidentiels et professionnels pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension. L'émission d'ions a été testée par plusieurs chercheurs pour sa capacité à réduire la concentration d'aérosol à l'intérieur (Bigu, 1983; Bohgard et Eklund, 1998; Grabarczyk, 2001; Harrison, 1996; Hopke et al., 1993; Khan et al., 2000 ; Kisieliev, 1966; Li et Hopke, 1991). L'effet bactéricide de l'ionisation de l'air a également été évalué (Lee, 2001; Marin et al., 1989; Seo et al., 2001; Shargavi et al., 1999). Cependant, les mécanismes impliqués dans la purification ionique de l'air inhalé dans la zone respiratoire restent mal connus. En outre, il existe encore des revendications controversées (favorables et défavorables) concernant les performances des purificateurs d'air ioniques disponibles dans le commerce.

Les purificateurs d'air ioniques sont disponibles sous forme d'appareils fixes et portables. Ces derniers ont été spécifiquement développés pour la protection respiratoire individuelle en ciblant les particules dans la zone de respiration humaine. Certains modèles sont conçus pour fonctionner dans des espaces confinés, tels que les automobiles, les cabines d'avion, les salles de bain, les cabines de bureau et les cages pour petits animaux. Notre étude pilote a démontré que l'émission d'ions unipolaire par décharge corona peut réduire considérablement la concentration d'aérosol dans la zone de respiration (Grinshpun et al., 2001). Nous avons conclu que la diminution de la concentration, pendant l'ionisation de l'air, se produit lorsque les ions d'air transmettent des charges électriques de la même polarité sur les particules d'aérosol, et les particules chargées unipolairement se repoussent ensuite hors de la zone de respiration vers les surfaces proches, où elles se déposent. . Une enquête plus récente de notre groupe (Lee et al., 2004) a montré qu'une émission à haute densité d'ions unipolaires a un bon potentiel pour le nettoyage de l'air dans les espaces intérieurs de la taille d'une pièce uniformément contaminés par des particules d'aérosol fines et ultrafines. Un autre travail récent - une étude théorique approfondie de Mayya et al. (2004), en attente de publication au moment de la rédaction du présent article, a identifié et analysé plusieurs facteurs physiques affectant l'élimination des particules en suspension dans l'air par ionisation unipolaire et développé un modèle informatique avancé pour quantifier le processus. 

Dans cette étude, nous avons déterminé les efficacités d'élimination des particules de cinq dispositifs de purification d'air ionique - deux unités portables et trois unités stationnaires - qui produisent des ions unipolaires (positifs ou négatifs). La décroissance de la concentration des particules respirables (0,3 à 3 μm) a été surveillée en temps réel à l'intérieur de la zone respiratoire d'un mannequin humain placé dans une chambre simulant un environnement intérieur confiné. Le rôle du mélange d'air dans la chambre ainsi que l'effet respiratoire et l'effet de la température corporelle sur les performances des purificateurs d'air ioniques ont également été étudiés.

Conception et méthodes de l'étude

Salle de test

Les essais ont été réalisés dans une chambre de plain-pied en bois (peinte) ayant des dimensions intérieures de L x W x H = 1,2 mx 1,0 mx 2,2 m ≈ 2,6 m³. Un mannequin humain de taille standard a été placé à l'intérieur face au centre de la chambre, voir Figure 1. Le nez du mannequin était situé à 0,3 m de l'arrière de la chambre, à 0,5 m des parois latérales et à 1 m du sol (position assise). Cette configuration a été utilisée dans nos études précédentes sur les évaluations des respirateurs (Willeke et al., 1996).

 Mise en place expérimentale pour tester l'efficacité ou les purificateurs d'air ioniques
Fig.1 Configuration expérimentale pour tester l'efficacité des purificateurs d'air ioniques
Génération d'aérosols et modèles d'écoulement

Des particules de NaCl polydispersées et des sphères de latex de poly styrène (PSL) monodispersées, ainsi que des cellules bactériennes de Pseudomonas fluorescens ont été utilisées comme aérosols de test. Les deux types de particules biologiquement inertes (NaCl et PSL) et de bactéries P. fluorescens ont été largement utilisés dans des études antérieures pour évaluer les appareils d'échantillonnage et les respirateurs (Grinshpun et al., 1999; Mainelis et al., 2002a, b; Stewart et al. , 1995; Terzieva et al., 1996; Wang et al., 2001; Willeke et al., 1996). P. fluorescens Gram négatifles bactéries se trouvent couramment dans les environnements aériens. Un nébuliseur Collison standard (BGI Inc., Waltham, MA, USA) fonctionnant à un débit de 6 1 / min a été utilisé pour aérosoliser les particules d'essai à partir d'une suspension liquide. Le contenu liquide des gouttelettes aérosol a été évaporé en mélangeant le flux d'aérosol avec 80 1 / min d'air filtré sec. Le flux d'air combiné est entré dans la chambre d'essai à travers une unité de laminage et de distribution d'air. L'échappement d'air, positionné au fond de la chambre, était relié à une pompe externe via un filtre HEPA.

 

 La plupart des tests ont été réalisés avec un aérosol de NaCl généré à partir d'une solution préparée en dissolvant 20 g de NaCl de qualité réactif (Fisher Chemical, Fair Lawn, NJ, USA) dans 400 ml d'eau désionisée et stérilisée. Après séchage, les particules avaient un large spectre de tailles, y compris la plage d'intérêt [0,3 à 3 um telle que mesurée par un compteur optique de particules (OPC)]. Cette gamme représente une grande variété d'aéroallergènes et d'agents microbiens (Reponen et al., 2001).

Deux fractions de taille de sphères PSL (Bangs Laboratories, Inc., Fishers, IN, USA), avec des diamètres de comptage médians de 0,44 µm (ag = 1,07) et 0,95 µm (ag = 1,1), ont été utilisées pour des expériences sélectionnées. Avant l'aérosolisation, la suspension de particules de PSL a été désagglomérée pendant 5 min dans un bain à ultrasons (modèle 220, Branson Cleaning Equipment Co., Shelton, CT, USA). Des bioaérosols de P. fluorescens (ATCC 13525; American Type Culture Collection, Rockville, MD, USA), des cellules bactériennes en forme de bâtonnet de dₚ ₚ 0,8 µm, ont également été utilisées pour des expériences sélectionnées. Les procédures de préparation microbienne standard utilisées dans nos études précédentes (Mainelis et al., 2002a, b; Stewart et al., 1995; Wang et al., 2001) ont été suivies avant d'aérosoliser les cellules de P. fluorescens . Les tests avec PSL etP. fluorescens ont été réalisés pour étudier l'effet du matériel physique et de l'état biologique des particules sur l'élimination des particules par émission continue d'ions dans l'air.

Surveillance des aérosols

Au cours de chaque essai, la concentration et la distribution de taille des particules en suspension dans l'air ont été surveillées en temps réel avec un OPC (modèle 1.108; Grimm Technologies Inc., Douglasville, GA, USA). Il a dénombré les particules d'aérosol toutes les minutes dans 16 canaux de détection dans la plage de tailles de particules de 0,3 à environ 30 µm. La plage d'intérêt était représentée par les huit canaux suivants (les fractions de taille sont répertoriées par leurs points médians de canal): <d p > = 0,35, 0,45, 0,58, 0,73, 0,90, 1,3, 1,8 et 2,5 µm.

Un purificateur d'air portable a été placé sur la poitrine du mannequin afin que le point d'émission d'ions soit aligné avec le nez du mannequin, qui était à 0,2 m au-dessus du purificateur. L'entrée OPC était positionnée directement au-dessus de la sortie du purificateur, perpendiculairement à la ligne entre le purificateur et le nez du mannequin. L'efficacité d'aspiration de l'entrée OPC est d'environ 100% quelle que soit son orientation puisque les particules à tester (0,3-3,0 µm) sont pratiquement sans inertie (Grinshpun et al., 1990, 1993). Au début, les mesures OPC ont été effectuées à trois endroits: 1, 10 et 19 cm au-dessus du point d'émission d'ions. Bien que la variabilité de la concentration d'aérosol près de l'ioniseur soit très élevée, les concentrations d'aérosol mesurées à 10 cm (niveau supérieur de la poitrine) et 19 cm (zone nez-bouche) étaient essentiellement les mêmes avec une variabilité allant de 10 à 20% pour toute la gamme de tailles de particules testées. Nous avons conclu qu'il suffirait de mesurer l'aérosol au point situé où l'air est inhalé.

Lors de l'évaluation des performances des purificateurs d'air stationnaires, des prélèvements d'aérosols ont également été effectués dans la zone de respiration, tandis que l'unité testée était placée soit au sol, soit sur la table (conformément à sa fonction opérationnelle). Dans l'ensemble, le point d'inhalation semble être l'emplacement le plus approprié pour l'entrée de l'OPC car l'objectif ultime est de caractériser l'effet de purification de l'air des émetteurs ioniques en termes d'exposition respiratoire aux contaminants en suspension dans l'air. Notre étude préliminaire n'a révélé aucun effet significatif de la distance entre le point d'émission et les parois de la chambre d'essai sur la concentration d'aérosol tant que cette distance dépassait 0,45 m. Les purificateurs d'air stationnaires ont été évalués à égale distance entre le visage du mannequin et le mur opposé.

Détermination de l'efficacité d'élimination des particules

La concentration d'aérosol spécifique à la taille, C ( p ) a été mesurée en fonction du temps de surveillance, t . La décomposition naturelle a été mesurée pendant 10 h comme test de base. Dans les expériences impliquant l'émission d'ions dans l'air, la durée variait de 1 à 3 h, en fonction du taux d'émission du purificateur d'air ionique testé. Pour chaque purificateur, deux courbes de décroissance de concentration ont été obtenues: la décroissance naturelle, c'est-à-dire lorsque l'émetteur d'ions était 'off' [ natural  ( p , t )], et celle avec l'émetteur d'ions 'on' [ ionizer ( p , t )]. L'efficacité d'élimination des particules a été déterminée comme suit:

Équation d'efficacité d'élimination des particules
Équation d'efficacité d'élimination des particules

La décomposition naturelle dépend des conditions de mélange de l'air dans la chambre. Par conséquent, des tests de base séparés ont été menés dans de l'air calme ainsi qu'avec le ventilateur fonctionnant à 33 et 900 CFM.

Il convient de noter que la définition ci-dessus est différente du rapport entre les niveaux de concentration initiale et finale des aérosols, qui est appelé «facteur de réduction de concentration (CRF)» et souvent utilisé dans la littérature. Mayya et coll. (2004) ont reconnu la limitation du CRF en indiquant qu'il «n'est pas un indice primaire des performances de l'ioniseur». L'efficacité d'élimination des particules utilisée dans cette étude permet de comparer la diminution de la concentration induite par l'ionisation à la désintégration naturelle qui se produit en raison de la sédimentation, de la diffusion et d'autres mécanismes.

Procédure expérimentale

Avant chaque expérience, la chambre de test a été ventilée en fournissant de l'air exempt de particules et d'ions pendant environ 1 h, jusqu'à ce que la concentration totale de particules à l'intérieur de la chambre soit inférieure à 10 3 particules par litre d'air. À ce moment-là, la ventilation a été désactivée et le système de génération d'aérosol a été activé. Les ventilateurs fonctionnaient en deux points à l'intérieur de la chambre pour obtenir une concentration d'aérosol uniforme dans tout le volume. Une fois que la concentration totale a atteint environ 10⁶ particules par litre d'air, le générateur d'aérosol et le ventilateur ont été arrêtés. Après avoir attendu 5 min pour permettre à la concentration de se stabiliser, le test a commencé ( t = 0). Lors de l'utilisation d'un mannequin non respirant dans des conditions d'air calme, le seul appareil qui fonctionnait à l'intérieur de la chambre à t> 0 était l'OPC, qui fonctionnait à un débit très faible (1,2 1 / min) de sorte qu'aucun mouvement d'air considérable ne se produisait. Lors d'un test avec un mannequin respiratoire ou dans des conditions de mélange d'air, la machine de simulation de respiration ou / et le ventilateur de mélange d'air ont produit un mouvement d'air significatif à l'intérieur de la chambre. Les tests impliquant le mannequin respiratoire ont été effectués pour déterminer si le cycle d'inhalation-expiration affecte l'efficacité d'élimination des particules du purificateur d'air ionique testé. Le flux d'air était fourni par une machine de simulation respiratoire située à l'extérieur de la chambre d'essai. La décroissance de la concentration d'aérosol résultant uniquement de la simulation de la respiration a été comparée à la décomposition naturelle de l'aérosol dans la chambre. Les tests ont également été réalisés avec le mannequin préchauffé à une température moyenne de T= 40 ° C. Ces expériences ont été menées pendant 1 h pour évaluer si la température corporelle affecte les performances du purificateur ionique. La décroissance de la concentration d'aérosol mesurée avec le mannequin préchauffé a été comparée aux résultats obtenus avec un mannequin non chauffé ( T = 23 ° C). Le mannequin était fait d'un matériau non conducteur et revêtu d'une blouse de laboratoire (non représentée sur la figure 1), qui était lavée entre les tests.

Un ensemble séparé d'expériences a été réalisé avec le mannequin placé dans une enceinte partielle construite à l'intérieur de la chambre d'essai. Cet espace confiné était limité par des panneaux avant, latéraux et suspendus. La configuration simulait une section de sièges passagers dans un avion (panneau avant = siège avant, panneaux latéraux = passagers à proximité, panneau supérieur = compartiment supérieur). Le volume de l'  espace aérien partiellement fermé était d'environ 0,275 m³, soit environ 0,250 m³ d'espace ouvert à l'avant et sur les côtés du mannequin et environ 0,025 m³ d'espace libre entre la tête du mannequin et le panneau supérieur. Des espaces de 7,5 cm entre les panneaux permettaient un échange d'air. Pour évaluer l'effet du volume d'air intérieur sur l'efficacité d'élimination des particules, une unité portable placée dans une très petite boîte-chambre en polystyrène ( x= 0,31 mx 0,30 mx 0,28 m ≈ 0,026 m³ = 1/100 de la chambre d'essai principale). Le purificateur était situé au milieu de la surface inférieure (les petites dimensions de la chambre-box ne permettaient pas d'utiliser le mannequin à l'intérieur de la boîte). L'entrée OPC était positionnée à 10 cm au-dessus du point d'émission d'ions.

Purificateurs d'air testés

Deux modèles de purificateurs d'air ioniques portables, fournis par Wein Products, Inc. (Los Angeles, CA, USA), ont été testés dans cette étude. L'un était équipé d'une grille métallique agissant comme un précipitateur électrostatique, le prototype Minimate * (également appelé W1), et l'autre n'avait pas de grille, le prototype Minimate * (également appelé W2). Les deux unités ont émis des ions positifs, le taux de production de W2 étant cinq à dix fois supérieur à celui de W1. Les densités ioniques estimées produites par ces appareils (sur la base des données de mesure rapportées par le fabricant) étaient comprises entre ~ 0,5 x 10⁵ et ~ 5 x 10⁵ ions par cm³ à une distance de 1 m du point d'émission, en supposant un air calme. Conditions : Trois unités stationnaires (également de Wein Products, Inc.) étaient l'AS250B * (également appelé S1) avec une densité d'ions estimée de ~ 2 x 10⁵ ions positifs / cm³ à 1 m du point d'émission, l'AS1250B * (référencé à S2) avec ~ 5 x 10⁵ ions positifs / cm³ et le VI-3500 (appelé S3) avec ~ 30 x 10⁵ ions négatifs / cm³. Pour chaque ensemble de conditions, trois tests répétés ont été effectués. Bien que la variabilité de la concentration d'aérosol mesurée soit de près de 20% pour les particules de NaCl et de PSL et d'environ 25% pour les bactéries, l'efficacité d'élimination a montré une très faible variabilité (généralement <5%). Les données ont été analysées statistiquement en utilisant le progiciel Microsoft Excel (Microsoft Co., Redmond, WA, USA).

résultats et discussion

Désintégration naturelle de la concentration de particules en suspension dans l'air

En l'absence d'émission d'ions, la concentration d'aérosols dans la chambre d'essai a diminué lentement avec le temps.Les mécanismes naturels d'épuration de l'air dans l'air calme contaminé par des particules fines (environ 0,1 à 2 µm) sont principalement la sédimentation et la diffusion gravitationnelles. Pour la plage granulométrique testée de 0,3 à 3 µm, la décroissance naturelle de la concentration d'aérosol est principalement provoquée par la sédimentation. Les données de mesure ont montré que la concentration de 2 à 3 µm de particules de NaCl dans la chambre d'essai diminuait naturellement de 50% en environ 2 h, tandis que pour des particules de 1 µm de NaCl et P. fluorescenscellules, la diminution de 50% a pris plus de 10 h. La concentration de 0,3-0,4 µm de particules de NaCl a montré une diminution de <10% pendant une période de 10 h. La plupart de nos expériences impliquant des purificateurs d'air ioniques ont été menées dans des délais beaucoup plus courts (1 à 3 h), car nos données pilotes ont montré que l'ionisation de l'air peut réduire considérablement la concentration d'aérosol pendant environ une heure (Grinshpun et al., 2001).

Purificateurs d'air ioniques portables

La figure 2 montre l'efficacité d'élimination des particules en fonction du temps pour les purificateurs d'air ioniques portables W1 et W2 fonctionnant dans un air calme. Les deux figures du haut montrent les données de mesure sélectives de taille obtenues avec des particules de NaCl et enregistrées dans les huit premiers canaux OPC. Les figures du bas montrent les données de taille intégrées pour toute la gamme de tailles de particules mesurées de 0,3 à 3 μm. Les données suggèrent que l'efficacité d'élimination n'avait pas de rapport clair avec la taille des particules (dans la plage testée). L'efficacité d'élimination des particules de W1 a augmenté progressivement de 5 à 15% à t = 15 min à environ 30 à 40% à t= 1 heure. Les données à taille intégrée démontrent que l'épuration de l'air fournie par ce purificateur a atteint des niveaux considérables après avoir fonctionné en continu dans la chambre pendant plus d'une heure: la concentration d'aérosol de NaCl dans la zone de respiration a diminué d'un facteur 2 (efficacité d'élimination = 50%) après 1,5 h et presque cinq fois (efficacité d'élimination = 80%) après 3 h. Les valeurs d'efficacité d'élimination spécifiques à la taille des particules se situaient dans un couloir de 15% les unes des autres à chaque instant spécifique.

Le purificateur étiqueté W2 a fourni un nettoyage de l'air beaucoup plus efficace que W1, ce qui peut être attribué à un taux de production d'ions plus élevé. L'efficacité d'élimination des particules de W2 a atteint environ 50% pendant les 15 premières minutes et a continué d'augmenter avec le temps. Grâce à son fonctionnement continu d'une heure et demie sur la poitrine du mannequin, près de 100% des particules initialement en suspension dans l'air ont été éliminées de la zone de respiration. La comparaison des caractéristiques de performance de W1 et W2 dans des conditions d'air calme confirme que l'épuration de l'air fournie par une émission d'ions unipolaire devient plus efficace à un taux de production d'ions plus élevé.

Fig. 2 Efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement en air calme.
Fig. 2 Efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement en air calme.

Lorsque le ventilateur a fonctionné dans la chambre d'essai à 33 CFM, il a produit un niveau de vitesse de l'air équivalent au taux d'échange d'air d'environ 20 AEH (aucune ventilation externe n'a été réellement introduite pendant les essais). À ce taux de mélange d'air, les efficacités d'élimination des particules des deux purificateurs d'air ioniques portables étaient légèrement plus élevées que dans des conditions d'air calme. Cependant, la différence n'était pas statistiquement significative ( test t : P > 0,05). Une fois que le mélange d'air vigoureux (900 CFM) a été introduit, le nettoyage de l'air est devenu beaucoup plus rapide. Les courants d'air intensifient la propagation des ions dans la chambre et améliorent les interactions ion-particule. Cela rend le

la charge des particules par les ions d'air est plus efficace et augmente par conséquent l'efficacité d'élimination.

 
Fig. 3 Effet du taux de mélange d'air (33 et 900 CFM) sur l'efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) du purificateur d'air ionique W2 en fonction du temps de fonctionnement.
Fig. 3 Effet du taux de mélange d'air (33 et 900 CFM) sur l'efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) du purificateur d'air ionique W2 en fonction du temps de fonctionnement.

La figure 3 présente les données obtenues avec W2 fonctionnant dans des conditions de mélange d'air de 33 et 900 CFM. On voit que pendant les 15 premières minutes, environ 50 à 60% des particules en suspension dans l'air ont été éliminées à 33 CFM et environ 65 à 80% à 900 CFM. L'émission d'ions semblait suffisante pour nettoyer l'air de la chambre de pratiquement toutes les particules à tester en environ 1 h de fonctionnement lorsqu'elle était renforcée par un ventilateur de 33 CFM dans la chambre: la concentration d'aérosol intégrée à la taille déterminée pour d p = 0,3 3,0 µm ont diminué à près de 1% de son niveau initial. À 900 CFM, toutes les fractions granulométriques, à l'exception des deux plus grandes, d p = 1,6-2,0 µm (<d p > = 1,8 µm) et 2,0-3,0 µm (<dp> = 2,5 µm), a montré la réduction de la concentration d'aérosol d'un facteur de ~ 10² –10³ en environ 40 min. Les courbes représentant <d p > = 1,8 et 2,5 µm montrent une variabilité excessive parce que le mélange intensif de l'air a éliminé très rapidement les plus grosses particules de l'air, rendant la mesure de concentration de base statistiquement peu fiable en 30 à 40 minutes environ. Par conséquent, l'efficacité intégrée de taille à 900 CFM n'est indiquée que pour d p = 0,3-1,6 µm.

Comparé à un taux d'échange d'air typique dans un environnement intérieur (Abt et al., 2000), le taux de mélange d'air de 900 CFM crée un mouvement d'air plutôt excessif (surtout lorsqu'il est appliqué à des espaces confinés), tandis que 33 CFM semble plus raisonnable. Comme les données collectées avec les deux purificateurs portables montrent que l'augmentation de 0 à 33 CFM n'a pas affecté de manière significative leurs performances, d'autres expériences ont été réalisées à 33 CFM. Ainsi, d'une part, en introduisant un peu de mélange d'air, nous avons rendu nos conditions expérimentales plus représentatives d'une petite pièce ou cabine typique, et, d'autre part, nous avons maintenu le taux de mélange d'air en dessous du niveau auquel il commence à affecter de manière significative l'efficacité d'élimination des particules.

Purificateurs d'air ioniques stationnaires
Fig.4 Efficacité d'élimination des particules de trois purificateurs d'air ioniques fixes (S1, S2 et S3) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)
Fig.4 Efficacité d'élimination des particules de trois purificateurs d'air ioniques fixes (S1, S2 et S3) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)

Les courbes d'efficacité d'élimination des particules pour les trois purificateurs d'air ioniques stationnaires sont illustrées à la figure 4. Les courbes représentent les données de surveillance sélectives de taille obtenues avec des particules de NaCl dans des conditions de mélange d'air (33 CFM). Chacun des trois appareils a démontré une efficacité d'épuration de l'air considérable. L'efficacité d'élimination des particules du SI montre une certaine dépendance de la taille des particules, bien que cet effet ne soit pas très prononcé. Les courbes spécifiques à la taille sont similaires à celles obtenues pour l'unité portable W2, ce qui reflète le fait que leurs taux de production d'ions sont approximativement les mêmes. De manière surprenante, S2 qui a un taux de production d'ions plus élevé que S1 ne montre pas une plus grande efficacité d'élimination des particules.

Le troisième purificateur stationnaire, S3, démontre une efficacité d'élimination des particules extrêmement élevée: il a fortement augmenté à près de 90% en 5-6 minutes, atteignant environ 100% en 10-12 minutes pour toutes les tailles de particules testées. Ceci est attribué à son taux de production d'ions très élevé. Lorsque cet ioniseur d'air fonctionnait dans la chambre d'essai pendant une période prolongée, d'1h, le nombre élevé d'ions émis dans un volume relativement petit de 2,6 m³ produisait des champs électriques considérables qui entraînaient la charge d'objets à l'intérieur de la chambre provoquant par la suite des décharges électrostatiques. Nos observations suggèrent que ces décharges électrostatiques indésirables occasionnelles au cours de l'activité humaine représentent une limitation pour l'utilisation continue à long terme de puissants dispositifs ioniques dans des espaces confinés. Le problème de sécurité connexe peut être résolu en introduisant une limite de temps pour leur fonctionnement continu. En effet, comme l'efficacité d'élimination des particules de S3 atteint un plateau d'environ 100% en 10-12 min, il n'est pas nécessaire de maintenir ce purificateur en fonctionnement en continu pendant une heure dans un volume d'air aussi petit que 2,6 m³. Nous avons examiné les performances de S3 fonctionnant en mode alterné «marche-arrêt» pendant une période de 1 h, au cours de laquelle des ions ont été émis périodiquement pendant 10 min avec une interruption subséquente de 10 min. On a constaté que l'efficacité globale d'élimination des particules dépassait 98% après une heure de son fonctionnement dans ce mode intermittent. Bien que les performances du purificateur soient restées très élevées, le problème de décharge électrostatique a été réduit.

Effet des propriétés des particules d'aérosol d'essai

Pour les cinq purificateurs d'air ioniques évalués dans cette étude, les tests effectués avec des sphères PSL et des bactéries P. fluorescens ont confirmé les résultats obtenus avec l'aérosol NaCl. Lors de l' essai avec des particules de PSL (d p = 0,44 et 0,95 um), l'efficacité d'élimination est approximativement la même que celle des particules de NaCl de la même taille et dans la même durée de fonctionnement. Cependant, une certaine différence a été observée lors des tests avec des bactéries en suspension dans l'air. Par exemple, les données générées avec des cellules de P. fluorescens utilisant W1r étaient environ 15% inférieures (en moyenne) à celles obtenues avec des particules de NaCl et PSL et elles présentaient une variabilité considérable. 

Les cellules de Pseudomonas fluorescens sont en forme de bâtonnet et peuvent donc être chargées par les ions d'air différemment des particules sphériques de PSL ou proches de particules de sel sphériques. En outre, les niveaux de charge des particules initiales des cellules de P. fluorescens sont susceptibles d'être différents des niveaux de charge initiaux des particules d'essai non biologiques utilisées dans cette étude. Gittens et James (1963) et Sherbet et Lakshmi (1973) ont montré que les bactéries à Gram négatif d'origine hydrique ont une charge de surface globale nette négative en raison de la présence de groupes ionisables amino (NH₂) et carboxyle (COOH) de protéines exposées à la surface cellulaire. Les données rapportées dans nos publications antérieures (Mainelis et al., 2001, 2002c) suggèrent que P. fluorescens en aérosol les bactéries peuvent transporter des charges électriques importantes (jusqu'à 10⁴ de charges élémentaires par cellule individuelle), ce qui contraste fortement avec les faibles charges électriques véhiculées par les particules de NaCl en suspension dans l'air.

Effet du microenvironnement
Fig.5 Effet de l'enceinte partielle sur l'efficacité d'élimination des particules (taille intégrée) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)
Fig.5 Effet de l'enceinte partielle sur l'efficacité d'élimination des particules (taille intégrée) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)

En plus des expériences décrites ci-dessus menées dans notre chambre d'essai de 2,6 m³, les purificateurs d'air ont également été testés sur un mannequin placé à l'intérieur de l'enceinte partielle (0,275 m³) qui a été placée à l'intérieur de la chambre de plain-pied pour simuler les sièges d'avion. . La figure 5 compare les performances de W1 et W2 dans la chambre de plain-pied (sans enceinte intégrée à l'intérieur) à celles à l'intérieur de l'enceinte. Les efficacités d'élimination des particules présentées ici sont les données de taille intégrée obtenues avec l'aérosol NaCl au cours d'une expérience de 90 minutes à 33 CFM. La réduction de la concentration d'aérosol s'est avérée se dérouler à un rythme similaire avec et sans l'enceinte partielle. L'efficacité d'élimination des particules était un peu plus élevée à l'intérieur de l'enceinte pour l'unité W2, bien que la différence entre les valeurs intégrées de taille correspondantes pour les deux types d'enceinte soit généralement inférieure à 10%. L'efficacité d'élimination des particules de W2 a atteint environ 40% après 10 min de fonctionnement continu, et environ 70% après 20 min. Après 40 min, il dépassait 90% et était compris entre 95 et 98% entre 60 et 90 min. Pour W1, l'efficacité d'élimination des particules mesurée sur le mannequin à l'intérieur de l'enceinte partielle était inférieure à celle du W2 plus puissant, similaire aux résultats obtenus dans une chambre de plain-pied sans enceinte.

On pense que les performances d'un purificateur d'air ionique dans un microenvironnement spécifique dépendent du volume de ce microenvironnement. Étant donné que le volume d'air à l'intérieur de l'enceinte partielle est d'environ un ordre de grandeur inférieur à celui de la chambre de plain-pied pleine grandeur, il était quelque peu surprenant de trouver une si petite différence entre les données obtenues dans ces deux paramètres. Dans le même temps, cela peut s'expliquer par le fait que l'enceinte partielle présente des espaces importants permettant à l'air `` enfermé '' de s'échanger avec l'air de la chambre (représentant des sièges d'avion de passagers, qui n'est pas non plus complètement séparé de l'air dans le cabine). Une expérience supplémentaire menée dans un très petit caisson (0,026 m³ a révélé que la concentration de particules dans ce caisson diminuait beaucoup plus rapidement que dans l'enceinte 100 fois plus grande. Par exemple, lorsque W1 a fonctionné à l'intérieur de cette boîte, l'efficacité d'élimination des particules a atteint 50% en environ 2 minutes et 90% en environ 8 minutes. Les données collectées dans les deux microenvironnements entièrement clos (0,026 et m³) confirment que le temps nécessaire pour éliminer un certain pourcentage de particules d'un microenvironnement entièrement clos par émission d'ions unipolaire est plus important pour le plus grand volume d'air. L'émetteur d'ions fonctionnant dans un volume d'air spécifique crée un nuage d'aérosol chargé, dans lequel les particules (i) se repoussent vers les parois de la chambre où elles se déposent ensuite et (ii) créent des `` charges d'image '' (même magnitude, mais polarité opposée) dans les surfaces non conductrices environnantes afin qu'elles soient attirées par ces surfaces et déposées sur elles. Les surfaces de paroi de la petite boîte (en polystyrène diélectrique) favorisent un dépôt électrostatique plus élevé des particules chargées par les ions d'air que les parois en bois peintes de la chambre de plain-pied. De plus, le haut de la petite chambre, qui était proche de l'émetteur d'ions, a dévié le vent ionique d'environ 0,5 m / s. En raison de cette déviation, les ions ont été rapidement et uniformément répartis dans le petit volume d'air de la chambre, provoquant un dépôt considérable de particules sur les surfaces des parois.

Effets de la respiration et de la température corporelle

On pourrait s'attendre à ce que lorsqu'un simulateur de respiration est utilisé avec le mannequin, l'air dans la chambre soit lentement nettoyé en raison du processus d'inhalation-expiration lui-même (certaines particules inhalées seront perdues à l'intérieur de la machine). À une fréquence respiratoire de 30 1 / min (charge de travail moyenne), tout le volume d'air de 2,6 m³ circulerait à travers la machine pendant environ 1,5 h, en supposant qu'aucune molécule d'air n'entrera et ne sortira deux fois. À 85 1 / min (forte charge de travail), cela se produirait pendant environ une demi-heure. Les décroissances naturelles de la concentration d'aérosol dans la zone respiratoire, mesurées respectivement avec et sans l'appareil respiratoire fonctionnant avec le mannequin, ont permis de déterminer la contribution relative de l'effet respiratoire à la réduction de la concentration particulaire en fonction du temps. À 30 1 / min, cette contribution a progressivement augmenté de 0 à environ 20-40% en 1 h (avec la contribution intégrée dans le temps d'environ 15%). À 85 1 / min, il atteint environ 40-60% en une heure (contribution intégrée dans le temps 25%). Ainsi, la réduction de la concentration d'aérosol qui se produit en raison de la respiration du mannequin est plus petite que l'effet d'épuration de l'air fourni par l'émission d'ions. Il a été conclu que le fonctionnement de l'appareil respiratoire attaché au mannequin avait peu d'effet sur l'évaluation des performances des purificateurs d'air ioniques basée sur le mannequin.

Pour explorer l'effet potentiel de la température corporelle sur le mouvement des ions et des particules et donc sur l'élimination des particules de la zone de respiration, nous avons comparé les données obtenues avec des mannequins non chauffés et préchauffés. Le préchauffage a été choisi plutôt que le chauffage électrique continu car le système de chauffage électrique a affecté le comportement des ions en suspension à proximité du mannequin pendant le test et, par conséquent, les performances du purificateur d'air. Les efficacités d'élimination des particules du purificateur W2 tracées en fonction du temps ont été comparées pour un mannequin non chauffé maintenu à 23 ° C et un mannequin qui a été préchauffé pour maintenir sa température corporelle moyenne à environ 40 ° C pendant une heure. Les données spécifiques à la taille montrent que la température corporelle n'a pas d'effet significatif sur les performances du purificateur d'air ionique, quelle que soit la taille des particules ( t-test: P > 0,05).

Conclusions et travaux futurs

Les cinq purificateurs d'air ioniques unipolaires testés se sont révélés capables de réduire considérablement la concentration d'aérosols dans la zone de respiration d'un mannequin humain, en particulier dans un espace confiné. Le mélange d'air, particulièrement vigoureux (900 CFM), établi dans une chambre non ventilée a amélioré l'effet d'épuration de l'air. Tout en observant le nettoyage de l'air le plus efficace avec l'émetteur d'ions unipolaire le plus puissant, nous avons constaté que son fonctionnement à long terme (~ 1 h) dans un espace confiné peut charger excessivement les objets à proximité, provoquant des décharges électrostatiques occasionnelles. Comme ce dernier peut limiter l'utilisation continue à long terme de dispositifs ioniques dans des environnements à faible volume, nous proposons que les purificateurs avec un taux de production d'ions très élevé devraient fonctionner en «mode intermittent». Notre test a confirmé la faisabilité de cette approche. Aditionellement, l'utilisation d'émetteurs ioniques en mode intermittent peut réduire le niveau d'ozone qui peut être préoccupant lorsqu'un ioniseur puissant fonctionne pendant une période prolongée (Niu et al., 2001). Une autre limitation (assez évidente) vient du fait que les particules d'aérosol, qui migrent vers les surfaces intérieures et finissent par s'y déposer, contaminent ces surfaces (les cas extrêmes sont appelés «effet de mur noir»). Ainsi, du point de vue pratique, la purification de l'air basée sur l'émission continue d'ions dans l'air ajoute la nécessité de nettoyer périodiquement les surfaces pour éviter une accumulation excessive de particules. Dans cette optique, il semble important d'étudier l'effet des matériaux de paroi sur l'élimination des particules d'aérosol par ionisation ainsi que sur le nettoyage ultérieur des surfaces intérieures.

Les données suggèrent que la polarité des ions n'affecte pas les performances, mais le taux d'émission d'ions le fait. Les effets de la taille des particules (dans la plage testée) et des propriétés (NaCl, PSL, bactéries P. fluorescens ) ainsi que les effets de la température corporelle et de la respiration du mannequin sur les performances du purificateur d'air ionique étaient soit faibles, soit insignifiants. Il semble que le rôle de la taille des particules devrait être approfondi. Étude expérimentale de Grabarczyk (2001) et travaux théoriques de Mayya et al. (2004) indiquent que le CRF d'un purificateur d'air ionique dépend de la taille des particules. D'autre part, contrairement au CRF, l'efficacité d'élimination des particules définie par l'équation 1 peut avoir montré un effet de taille supprimé parce que ses deux composants, [ ioniseur ( dp , t )] et [ C naturel ( d p , t )], dépendent de la taille des particules.

Les purificateurs d'air ioniques unipolaires semblent être plus efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés caractérisés par un petit volume et - par conséquent - par un rapport surface / volume relativement élevé (comme l'automobile cabines, sièges d'avion, salles de bains, bureaux cellulaires, petites pièces résidentielles et confinements pour animaux). Davantage de données sont nécessaires pour mieux prédire les performances des purificateurs ioniques dans des pièces présentant des rapports surface / volume différents.

Un autre problème qui mérite une étude plus approfondie est une situation où la génération continue de particules se produit dans l'environnement de l'air intérieur pendant l'émission d'ions. Nos tests présentés dans cet article ont été effectués lorsque la concentration d'aérosol n'était pas soutenue par une source de particules; par conséquent, la concentration s'est épuisée essentiellement à zéro après un certain temps. Cependant, si la source de particules est présente, la concentration doit atteindre un niveau d'équilibre, qui est généralement différent de zéro (Mayya et al., 2004). Ce niveau peut être déterminé à partir de l'équation d'équation tenant compte de la vitesse de migration des particules vers les surfaces intérieures et du taux de production de particules par la source. Dans ce travail, nous n'avions pas «l'intention» d'étudier l'effet de la concentration initiale en aérosol sur les performances des purificateurs d'air ioniques. Donc, la concentration initiale n'a pas fait l'objet de variations considérables dans nos tests. Cependant, la modélisation théorique menée par Mayya et al. (2004) pour les niveaux de fond couvrant une gamme de six ordres de grandeur a révélé que le processus de chargement des particules dépend de la concentration initiale de l'aérosol. En conséquence, à une concentration initiale élevée, la réduction de concentration devrait se produire rapidement au début (en raison d'un effet de charge d'espace considérable) et ensuite atteindre une quasi-linéarité lorsque la concentration diminue davantage. À des concentrations initiales relativement faibles, il faut s'attendre à un taux d'élimination constant résultant en une réduction approximativement linéaire sur une échelle log-linéaire (Mayya et al., 2004). D'autres expériences sont nécessaires pour résoudre ce problème. modélisation théorique menée par Mayya et al. (2004) pour les niveaux de fond couvrant une gamme de six ordres de grandeur a révélé que le processus de chargement des particules dépend de la concentration initiale de l'aérosol. En conséquence, à une concentration initiale élevée, la réduction de concentration devrait se produire rapidement au début (en raison d'un effet de charge d'espace considérable) et ensuite atteindre une quasi-linéarité lorsque la concentration diminue davantage.

Reconnaissance

Les auteurs sont reconnaissants de la coopération de Wein Products, Inc., qui a aidé à lancer cette recherche et mis à disposition divers dispositifs de purification de l'air pour le projet. L'assistance technique fournie par M. Dainius Martuzevicius lors de la préparation du manuscrit est également appréciée.

* Les unités testées sont des prototypes du purificateur d'air personnel Minimate AS150MM actuellement disponible qui a un taux de production d'ions de 1,2 x 10¹⁴ ions par seconde, comme indiqué par le fabricant.

Ce texte est une traduction automatique. Pour voir le texte en anglais, suivez ce lien

Purification de l'air intérieur par émission ionique

Pollution atmosphérique XII

ÉDITEUR

CABrebbia

Wessex Institute of Technology, Royaume-Uni

SA Grinshpun, A. Adhikari, BU Lee, M. Trunov, G. Mainelis, M. Yermakov et T. Reponen
CENTER FOR HEALTH-RELATED AEROSOL STUDIES, DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL HEALTH, UNIVERSITY OF CINCINNATI, USA
AFFILIATION ACTUELLE DÉPARTEMENT DE GÉNIE MÉCANIQUE, NEW JERSEY INSTITUTE OF TECHNOLOGY, ÉTATS-UNIS
AFFILIATION ACTUELLE: DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL SCIENCES, RUTGERS UNIVERSITY, USA

 

Abstrait

Divers effets sur la santé sont associés ou directement causés par des particules respirables en suspension dans l'air et des agents microbiens. Pour réduire l'exposition du Hunan à ces polluants intérieurs, de nombreuses techniques ont été développées au fil des ans. Dans cette étude, nous avons étudié l'effet de l'ionisation unipolaire de l'air sur les particules de poussière en suspension et les micro-organismes dans les environnements intérieurs. La concentration et la distribution de la taille des particules ont été mesurées en temps réel à l'aide de compteurs de particules optiques et aérodynamiques avec un accent particulier sur la gamme de tailles de particules bactériennes de 0,5 à 2 µm. Les tests ont été menés dans trois chambres intérieures de volumes différents (allant de 26 L à 24,3 m 3 ) à différents taux d'émission d'ions (produisant des ions d'air à ~ 10 4 à ~ l 5 ions / cm3mesuré à ~ 1 m de la source). La décroissance de concentration due à l'émission ionique a été comparée à la décomposition naturelle pour quatre types d'aérosols de provocation. En raison de l'interaction avec les ions unipolaires de l'air, les particules en suspension dans l'air présentaient des charges électriques considérables de même polarité que les ions émis. En raison des forces de répulsion électrostatique, les particules ont migré vers les surfaces intérieures et se sont déposées rapidement sur ces surfaces. Deux petits émetteurs ioniques fonctionnant sur batterie testés dans cette étude ont montré une efficacité d'épuration de l'air significative pour les particules respirables (sous et super micromètres). Cet effet était plus prononcé dans les petits volumes d'air. L'efficacité de l'émission d'ions dans la réduction de la viabilité des micro-organismes en suspension dans l'air intérieur a également été évaluée dans une configuration spécialement conçue. Deux espèces de bactéries Gram-négatives(Pseudomonas fluorescens et Escherichia coli) et une espèce de bactéries Gram-positives Staphylo oc us epidermidis) ont été testées. Il a été constaté qu'un pourcentage important de bactéries viables en suspension dans l'air pouvait être inactivé par l'émission d'ions: jusqu'à 92% d' coli a été inactivé au cours d'une exposition d'une minute à l'air sec. Il a été conclu que la diminution ionique de la concentration d'aérosol combinée à l'effet bactéricide peut réduire considérablement l'exposition humaine aux polluants de l'air intérieur, tels que les particules et les micro-organismes.

introduction

Les particules en suspension dans l'air, y compris les poussières en suspension, les agents microbiens et les aéroallergènes, peuvent avoir des effets néfastes sur la santé, tels que l'asthme, les maladies allergiques (2, 7, 10, 14] et les infections aéroportées [2]. Bien que les effets sur la santé associés aux aérosols biologiques aient été préoccupante depuis des décennies, les récentes flambées d'infections émergentes ainsi que la préoccupation croissante concernant le bioterrorisme ont attiré une attention supplémentaire sur le développement de méthodes de lutte contre les polluants de l'air intérieur, en particulier contre les cellules bactériennes viables et les spores.

Le dépôt et la rétention de particules supérieures à 0,5 µmin dans les parties supérieures et inférieures des voies respiratoires (et par la suite les effets sur la santé associés à ces particules) dépendent de la taille des particules aéro-dynamiques (d ae ). Pour la plupart des espèces bactériennes en suspension dans l'air, le d ae varie de 0,5 à 2 µm. Par exemple, nos mesures antérieures de bactéries en aérosol utilisant des compteurs de particules aérodynamiques ont montré d ae = 0,7-0,8 µm pour Pseudomonas fluorescens [15, 17], 0,9 µm pour Bacillus subtilis [17] et 1,10 µm pour Micrococcus luteus[15]. La granulométrie optique des particules bactériennes est généralement proche de celle aérodynamique (± 20%) [l]. Les bactéries aérosolisées à partir de liquides (par exemple, la salive ou le mucus) peuvent initialement être transportées dans ou par des gouttelettes plus grosses. Cependant, la teneur en eau est susceptible de s'évaporer rapidement, diminuant ainsi la taille des particules à 1-2 µm. Ceci est presque toujours vrai dans les environnements à air intérieur (tant que l'atmosphère n'est pas proche du niveau de saturation).

Parmi plusieurs techniques d'épuration de l'air actuellement utilisées pour réduire la concentration d'aérosols dans les environnements intérieurs (par exemple, les locaux d'habitation et de bureau, ainsi que les cabines d'avions et d'automobiles), l'émission d'ions dans l'air a été explorée et s'est révélée prometteuse [3, 4, 6 ]. Les données obtenues dans deux dernières études menées par notre équipe de recherche [5, 8] ont permis de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la purification de l'air intérieur due à l'émission d'ions unipolaires. Le principe est schématisé sur la figure 1. Résultat de leur interaction avec les ions air unipolaires, les particules en suspension dans l'air portent des charges électriques positives ou négatives considérables, selon la polarité de l'émetteur. En raison des forces de répulsion électrostatique, les particules migrent vers les surfaces intérieures et se déposent rapidement sur ces surfaces.

L'ionisation de l'air a été incorporée dans des dispositifs commerciaux de purification d'air fabriqués par Ionair, Inc. (Midland, Ml, USA), Sharp Corporation (Osaka, Japon), Topway Electronic Factory Company (Guangzhou, Chine), Wein Products, Inc. (Los Angeles, Californie, USA) et d'autres sociétés. La plupart des purificateurs d'air ioniques, y compris les émetteurs d'ions unipolaires, ont été conçus à l'origine pour réduire l'exposition à tous les types de particules d'aérosol, quelles que soient leurs propriétés biologiques. Étant donné que les bactéries viables en suspension dans l'air représentent un danger spécifique, il est important de déterminer l'efficacité physique et biologique des purificateurs d'air ioniques contre ces contaminants de l'air. L'efficacité physique des purificateurs d'air ioniques représente leur capacité à réduire la concentration de particules bactériennes dans l'air, tandis que l'efficacité biologique (bactéricide) représente leur capacité à réduire la viabilité microbienne en inactivant les micro-organismes viables qui restent en suspension dans l'air. L'efficacité globale d'épuration de l'air est un produit des efficacités physiques et bactéricides du purificateur d'air ionique. Dans cette étude, nous avons évalué les effets physiques et bactéricides de l'émission d'ions unipolaire contre des cellules bactériennes viables.

Figure illustrant la charge unipolaire de particules d'aérosol par des ions d'air avec repoussage et migration ultérieurs
Figure 1. Charge unipolaire de particules d'aérosol par des ions d'air avec repoussage et migration ultérieurs

Conception et méthode expérimentales

Efficacité physique

Le processus de purification de l'air a été étudié expérimentalement en mesurant la concentration d'aérosol et la distribution granulométrique en temps réel à l'intérieur de chambres d'essai intérieures de trois volumes d'air différents. Celles-ci comprenaient une grande chambre de plain-pied simulant une pièce d'habitation (24,3 m 3 ), une petite chambre de plain-pied simulant un petit bureau ou une cabine d'automobile (2,6 m 3 ) et une «boîte» simulant une petite boîtier (26 L). Sphères PSL monodispersées en aérosol NaCl polydispersé de trois tailles, aérosol de fumée polydispersé et cellules végétatives de Pseudomonas fluorescensdes bactéries (ATCC 13525) ont été utilisées comme aérosols d'épreuve dans les expériences. Les particules de chlorure de sodium et de PSL, ainsi que les cellules bactériennes ont été générées par un nébuliseur Collison à 3 jets (BGI, Inc., Waltham, MA, USA) fonctionnant à une pression de 12 psi. Les particules de fumée ont été générées par un générateur de fumée sur mesure. L'aérosol de provocation a été administré dans la chambre d'essai avec un air propre filtré en laboratoire à une température spécifique (T = 22 ° C) et une humidité relative (HR = 28 ± 5%).

Figure évaluant l'efficacité physique des purificateurs d'air ioniques pour éliminer les particules d'aérosol des environnements intérieurs;  montage expérimental
Figure 2.  Évaluation de l'efficacité physique des purificateurs d'air ioniques pour éliminer les particules d'aérosol des environnements intérieurs; montage expérimental.

Deux types d'instruments ont été utilisés pour les mesures sélectives de la taille des particules. Le compteur optique de particules Grimm (OPC, modèle 1.108, Grimm Technologies Inc., Douglasville, GA, USA) a servi de spectromètre de taille optique dans les trois chambres d'essai. L'Aerosizer (API / TSI, Inc St. OPC dans la petite chambre de plain-pied, alors que l'ELPI était utilisé dans la grande chambre de plain-pied). Bien que les gammes de tailles de particules opérationnelles du Grimm OPC, Aerosizer et ELPI soient distinctement différentes, les trois sont capables de mesurer avec précision la concentration de particules dans la gamme de tailles de particules bactériennes, c'est-à-dire 0,5 à 2 µm.

L'installation expérimentale utilisée pour étudier l'efficacité physique des émetteurs d'ions est schématisée sur la figure 2. Le tableau 1 décrit les caractéristiques des chambres d'essai et énumère les aérosols de provocation et l'instrumentation impliquée dans les essais.

La décroissance de concentration due à l'émission ionique a été comparée à la décroissance naturelle. La concentration de particules non dimensionnelle a été déterminée comme un rapport de la concentration mesurée à un moment donné, t, à la concentration initiale (mesurée à t = 0). Les tests ont été réalisés dans des conditions d'air calme.

Dans cet article, nous rapportons les données obtenues avec deux émetteurs d'ions portables (portables) disponibles auprès de Wein Products, Inc.: Minimate, AS180i et AS150MM *. Les y produisent des ions d'air positifs à des taux d'émission d'ions essentiellement différents. Pour quantifier ces taux en termes de densité volumétrique d'ions, la concentration d'ions dans l'air créée à l'intérieur de la chambre de 24,3 m3 a été déterminée avec un compteur d'ions d'air (AlpbaLab Inc., Salt Lake City, UT, USA) à des distances spécifiques de la source d'ions.

Efficacité bactéricide

Figure 3 schématiquement. montre l'installation expérimentale développée pour étudier l'effet des ions d'air émis par un purificateur d'air ionique sur la viabilité des bactéries en suspension dans l'air. La configuration se composait des principaux éléments suivants: chambre d'essai de bioaérosol autoclavable (LxlxH = 60x30x30 cm 3) en métal, source d'air filtré HEPA, système de contrôle de la température et de l'humidité de l'air, nébuliseur Collison, Grimm OPC et BioSampler (SKC Inc., Eighty Four, PA, USA). Les dimensions de la chambre représentent la zone de respiration. Le nébuliseur Collison, couramment utilisé pour la mise en aérosol de bactéries à partir de suspensions liquides, simulait l'aérosolisation de bactéries viables par la toux et les éternuements humains. L'OPC a surveillé les particules dans tout le volume d'air de la chambre pour assurer un modèle de concentration d'aérosol uniforme. Le BioSampler a fourni une collection précise et représentative de bactéries viables de l'air dans le liquide pour le comptage total et le dénombrement des unités formant colonie (CFU) [18). Dans ces expériences, les bactéries étaient en suspension dans l'air pendant environ une minute entre l'aérosolisation microbienne et le prélèvement.

L'ensemble de l'installation a été logé dans une armoire de sécurité biologique de classe II, type B2 (Sterilchem ​​GARD, Baker Company, Sanford, ME, USA). Cela nous a permis de maintenir des conditions stériles pendant les expériences et de nous assurer que toutes les bactéries en suspension dans l'air étaient correctement épuisées après avoir traversé la chambre d'essai de bioaérosol. Le purificateur d'air ionique soumis au test a été placé au point d'entrée de la chambre, en aval de la sortie du nébuliseur. Les ions produits par le purificateur d'air étaient transportés par le flux d'air de la gaine à température et humidité contrôlées (36 L / min )qui est entré dans la chambre au même point. L'OPC, le BioSampler et le compteur d'humidité / température (stylo thermohygromètre portable, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA) ont été placés en aval, à proximité de la sortie de la chambre. Les parois de la chambre et toutes les unités d'équipement ont été mises à la terre pour éviter toute accumulation de charge électrique à l'intérieur de l'installation expérimentale.

Semblable à l'évaluation de l'efficacité physique, deux modèles de purificateurs d'air ioniques portables Wein, Minimate, AS180i et AS150MM *, ont été testés en ce qui concerne l'efficacité bactéricide.

Deux espèces de bactéries Gram-négatives  (Pseudomonas fluores cens et Escherichia coli) et une espèce de bactéries Gram-positives  (St aph ylococcus epidermidis) ont été utilisées dans cette partie de l'étude comme aérosols de provocation. Les cultures de fluorescens P. (ATCC 13525) et epidermidis (ATCC 14990) ont été obtenus auprès de l'American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD, USA). Une culture de laboratoire d' coli (souche DH 5oc) a été utilisée.

Le tableau 1 décrit les caractéristiques des chambres d'essai et énumère les aérosols de provocation et l'instrumentation impliquée dans les essais.
Tableau 1: Installation expérimentale, aérosols de défi et instruments de mesure impliqués dans l'évaluation de l'efficacité physique des purificateurs d'air ioniques.

fluorescens S. epidermidis et E. coli ont été utilisés comme microorganismes de provocation dans de nombreuses études rapportées dans la littérature. Les deux premières espèces sont courantes dans les environnements à air intérieur et relativement faciles à manipuler dans des conditions de laboratoire, ce qui permet de garantir des données expérimentales précises et crédibles. L'espèce sélectionnée de Pseudomonas et Staphylococcusont une pathogénicité relativement faible par rapport à de nombreuses autres espèces du même genre. En général, il existe de nombreux microorganismes à pathogénicité limitée qui ont les mêmes (ou des caractéristiques similaires) aérodynamiques et / ou biochimiques que les agents hautement pathogènes. Les simulants sont largement utilisés pour évaluer les effets bactéricides. Par exemple, les spores de Bacillus subtilis var niger (BG) sont des simulants bien connus de Bacillus anthracis (causant l'anthrax) et ont été utilisées dans de nombreuses études menées par le ministère américain de la Défense et d'autres agences. La troisième bactérie sélectionnée pour les tests, E. coli, est une bactérie Gram négatif très sensible, connue pour causer divers problèmes de santé et largement utiliséecomme micro-organisme d'essai dans les études microbiennes [9, 11]. L' espèce coli utilisée dans cette étude n'est pas pathogène bien qu'elle ait des propriétés physiologiques similaires à celles de son célèbre «cousin» d'origine alimentaire E. oli O1S7: H7. Certaines souches d' E.coli produisent des entérotoxines. Des E. coli en suspension dans l'air ont été trouvés dans des environnements aériens professionnels. par exemple, dans les fermes [19]. Puisqu'une étude récente impliquait la propagation par voie aérienne d' E. Coli O1S7: H7 lors d'une enquête sur une éclosion [16], nous pensons que l'inclusion de la bactérie E. coli comme microorganisme d'essai est particulièrement opportune.

Des cellules végétatives de P. fluorescens et S. epidermidis ont été cultivées en les incubant dans du bouillon Trypticase de soja à 28 ° C pendant 18 heures et à 37 ° C pendant 24 heures, respectivement. Des cellules végétatives d' E. Coli ont été cultivées pendant 18 heures dans un bouillon Luria Bertani (LB) à 37 ° C. Après incubation, les cellules végétatives ont été lavées trois fois avec de l'eau désionisée stérile par vortex (Vortex Touch Mixer, modèle 231, Fisher Scientific, Pittsburgh, PA, USA) suivi d'une centrifugation à 7000 tr / min pendant 7 minutes à température ambiante (Sorval RC-SB , Sorval Co., Newtown, CT, États-Unis). Avant d'utiliser la suspension bactérienne pour l'aérosolisation, la concentration de bactéries dans la suspension a été ajustée à 10 8 - 10 9bactéries / mL, comme déterminé par comptage microscopique. Après le deuxième lavage, les cellules ont été stockées à température ambiante pendant jusqu'à 3 heures. Un lavage supplémentaire a été effectué lors du remplissage du nébuliseur avec une suspension bactérienne avant chaque expérience ultérieure.

Figure illustrant l'évaluation de l'efficacité bactéricide de purificateurs d'air ioniques pour l'inactivation de microorganismes viables dans des environnements intérieurs;  montage expérimental
Figure 3.  Évaluation de l'efficacité bactéricide des purificateurs d'air ioniques pour l'inactivation de micro-organismes viables dans des environnements intérieurs; montage expérimental

Le nébuliseur Collison a pulvérisé des gouttelettes d'eau contenant des bactéries jusqu'à 3 µm de diamètre aérodynamique. Ainsi, les cellules bactériennes ont d'abord été encapsulées dans des gouttelettes d'eau. Cela simule la façon dont les micro-organismes infectieux pénètrent souvent dans l'air à partir de leurs sources, telles que la salive humaine et le mucus pendant la toux ou les éternuements. Ensuite, l'aérosol effluent a été dilué et séché immédiatement par le flux d'air de gaine régulé en température et en humidité. Enfin, les cellules bactériennes sèches en suspension dans l'air sont entrées dans la chambre d'essai de bioaérosol à T = 26:!: 2 ° C et HR = 17 ± 5% (air intérieur sec). Bien que l'efficacité bactéricide a été déterminée principalement dans des conditions d'air sec, une expérience avec AS150MM et fluorescens a été menée à une humidité élevée (HR = 89 ± 3%.)

La même suspension bactérienne a été utilisée pendant moins de 35 à 40 minutes. Cela nous a permis de minimiser l'effet du temps d'aérosolisation sur la viabilité initiale, de sorte que cette dernière est restée la même tout au long du test.

Une fois que la concentration de bioaérosol a atteint le niveau souhaitable à l'intérieur de la chambre et est restée à ce niveau pendant au moins 3 min (tel que mesuré par l'OPC), la collecte des bactéries en suspension dans le BioSampler a commencé. Le temps d'échantillonnage était de 10 min. Chaque expérience a été réalisée avec trois répliques en utilisant la même espèce bactérienne avec et sans faire fonctionner le purificateur d'air ionique testé.

La concentration de bactéries viables dans l'échantillon (CFU / ml) a été déterminée par culture du milieu de collecte liquide sur des plaques d'agar nutritif. Trois dilutions (10 ' 1 , 10 2 et 10 -3 ont été préparées à partir de l'échantillon d'origine. Des aliquotes de 100 µL de la suspension d'origine et les dilutions ont été cultivées sur des plaques d'agar en triple exemplaire. P. fluoresc ns et S. epidermidis ont été cultivées sur Trypticase Soy Agar, tandis que E. coli a été cultivé sur LB agar (en utilisant les quantités suivantes: LB Broth = 10 g; Agar = 7,5 g; Distilled water = 500 mL). Les plaques de culture inoculées ont ensuite été incubées à 28 ° C pendant 40 heures pour .fluorescens , à 37 ° C pendant 24 heures pour .  epidennidis et à 37 ° C pendant 18 heures pendant

E. coli. Les unités de formation de colonies (CFU) dans chaque plaque de culture ont été comptées à partir des sous-échantillons dilués qui avaient environ 30 à 300 colonies. La concentration de bactéries cultivables dans le liquide BioSampler, C CFU (CFU / mL), a été calculée comme suit:

Équation de la concentration de bactéries viables dans l'échantillon (UFC / mL) déterminée par culture du milieu de collecte liquide sur des plaques d'agar nutritif

où N CFU est le nombre moyen de CFU déterminé à partir de trois répétitions, n est le facteur de dilution et v 0 est le volume de la suspension étalée sur chaque plaque d'agar (0,1 mL).

Total (viable , plus non viables) nombre de bactéries a été réalisée par microscopie à épifluorescence (Leitz, Laborlux S, . Nuhsbaum Inc., McHenry, IL, USA). Pour déterminer le nombre total de bactéries dans chaque échantillon collecté par le BioSampler, une aliquote de cet échantillon a été filtrée et analysée en utilisant une coloration à l'acridine orange et une microscopie à épifluorescence.

Avant de filtrer la suspension d'échantillon de bioaérosol à travers un filtre en polycarbonate noir (Millipore GTBP 0250; taille des pores 0,2 µm, diamètre 25 mm), chaque filtre a été équilibré en filtrant 5 ml de tampon phosphate stérile à travers puis 5 ml de solution orange d'acridine (0,1 mg / mL) a été ajouté au sous-échantillon de bioaérosol (prélevé sur l'échantillon d'origine et trois dilutions: 10 -1 , 10 -2et 10-3) et bien mélangé en secouant. Le volume du sous-échantillon de bioaérosol à dénombrer (compris entre 0,2 et 2 ml) a été choisi après des tests préliminaires effectués à divers rapports de dilution. Le volume qui a abouti au nombre de comptages allant de 4 à 40 par champ microscopique a été sélectionné. Après avoir ajouté le colorant orange acridine au sous-échantillon, la suspension a été laissée au repos pendant 5 minutes puis filtrée par aspiration sous vide. Le filtre a été monté sur une lame microscopique avec une huile minérale légère et une lamelle.

Les micro-organismes sur le filtre ont été comptés par le microscope à épifluorescence à un grossissement de 1000X. Pour chaque test, nous avons compté soit 40 champs microscopiques choisis au hasard, soit un total de 400 bactéries. Dans ce dernier cas, au moins 20 champs ont été comptés. La numération bactérienne totale, C TOTAL,   (nombre / mL) dans la suspension BioSampler a été déterminée comme suit:

Équation du nombre total de bactéries, CTOTAL, (Nombre / mL) dans la suspension BioSampler

où N TOTAL est le nombre moyen de bactéries par champ microscopique, R est le rayon effectif du filtre (10 mm), A est l'aire du champ microscopique (0,02351 mm 2 ) et v est le volume (en ml) de l'original suspension bactérienne analysée.  

Les échantillons liquides ont été recueillis dans le nébuliseur Collison avant et après l'aérosolisation. Ces échantillons ont été analysés pour le nombre de bactéries cultivables et totales comme décrit ci-dessus. Cinq dilutions des échantillons (10 -3 à 10   -7 ) ont été utilisées pour ces analyses. 

Après avoir analysé les dénombrements cultivables et totaux dans chaque échantillon, nous avons déterminé la viabilité bactérienne, V, en rapport de C cru / C TOTAL L'effet bactéricide du purificateur d'air ionique a été quantifié comme l'inactivation bactérienne (en pourcentage), calculée en utilisant les données de viabilité bactérienne comme suit:

Équation de l'effet bactéricide du purificateur d'air ionique, quantifiée comme l'inactivation bactérienne (en pourcentage), en utilisant les données de viabilité bactérienne

Ici, V OFF était la fraction de viabilité bactérienne obtenue lorsque le purificateur d'air ionique ne fonctionnait pas, et V ON était la fraction de viabilité bactérienne lorsque le purificateur d'air ionique fonctionnait. Les valeurs moyennes de l'inactivation bactérienne et de l'écart type de trois expériences différentes ont été calculées. Il est important de souligner que la conception de notre étude a pris en compte la perte de viabilité naturelle due à la dessiccation, nous permettant ainsi de distinguer la perte de viabilité due à l'ionisation de l'air.

résultats et discussion

Efficacité physique

La figure 4 montre la concentration d'ions dans l'air mesurée dans la grande chambre de plain-pied à une distance de 1 m du point d'émission de Minimate, AS180i *. On voit que la concentration en ions a augmenté très rapidement jusqu'à environ 3,5 x 10 5 ions par cm 3 et est restée approximativement à ce niveau pendant toute la durée de l'opération. Une fois l'émetteur d'ions désactivé, la concentration d'ions dans l'air a diminué presque aussi rapidement qu'elle avait augmenté et atteint le niveau initial. Les données suggèrent que le processus de charge des particules par les ions est homogène, ce qui est important pour la validation du protocole expérimental. L'unité Minimate AS150MM * a montré des résultats similaires, sauf que le niveau de «saturation» était beaucoup plus faible. environ 2x I0 4 ions par cm 3

La figure 4 montre la concentration d'ions dans l'air mesurée dans la grande chambre de plain-pied à une distance de 1 m du point d'émission de Minimate, AS180i *
Figure 4.  Concentration d'ions dans l'air mesurée dans la grande chambre de plain-pied à une distance de 1 m du point d'émission de Minimate, AS180i *.

Figure 5présente l'évolution temporelle des concentrations non dimensionnelles de trois fractions granulométriques (particules de fumée) dans la grande chambre de plain-pied, telle que mesurée par l'ELPI. Les courbes supérieures représentent la désintégration naturelle et les courbes inférieures représentent la désintégration lorsque l'émetteur d'ions Minimate AS180i / AS150MM a fonctionné dans la chambre. Les données obtenues avec le Grimm OPC pour ces tailles de particules ont confirmé les données ELPI à ± 30%. Nous avons trouvé cet accord acceptable compte tenu de la précision des deux instruments et de la différence entre les tailles aérodynamique et optique des particules. Les données recueillies avec les bactéries en suspension dans l'air et le NaCl présentent les mêmes tendances. Quantitativement, le taux d'élimination des cellules bactériennes a suivi celui obtenu pour les particules de fumée de 1 µm (Fig. 5b) avec un écart moyen de ± 18%. Les résultats obtenus pour la fumée et le NaCl étaient aussi proches que ± 7%. On voit que l'émission d'ions entraîne une élimination beaucoup plus rapide des particules de l'air que l'épuration naturelle de l'air (en raison de la sédimentation gravitationnelle). Par exemple, l'émission d'ions a diminué la concentration de particules de 0,5 µm d'un facteur de5 pendant une heure alors que la diminution respective causée par la décomposition naturelle n'était que de 25% (Fig. 5a). L'effet de l'émission d'ions est assez élevé, étant donné qu'il est obtenu par une petite unité alimentée par batterie (environ 10 cm) à l'intérieur d'un espace aérien aussi grand que 24,3 m 3 . Comme les courbes inférieures des figures 5a-c sont presque identiques, les données suggèrent que l'efficacité physique est à peu près la même pour les particules dans toute la gamme de taille bactérienne (0,5-2 um).

La figure 5 présente l'évolution temporelle des concentrations non dimensionnelles de trois fractions granulométriques (particules de fumée) dans la grande chambre de plain-pied, telle que mesurée par l'ELPI
Figure 5. Concentration de particules fractionnaires non dimensionnelles dans la grande chambre de plain-pied (24,3 m  ) telle que mesurée par l'ELPI. La désintégration due à l'émission d'ions représente les données obtenues avec AS150MM et les particules de fumée.

Le volume d'air s'est avéré être un facteur affectant l'efficacité physique des purificateurs d'air ioniques. La figure 6 montre la concentration d'aérosol non dimensionnelle en fonction du volume de la chambre d'essai et du temps d'émission d'ions. Les graphiques sont basés sur les données intégrées de taille de particule obtenues avec des particules de fumée (grande chambre de passage) et des particules de NaCl (petite chambre de passage). Les mesures d'aérosols effectuées avec le NaCl en utilisant l'Aérosiseur et l'OPC Grimm dans la petite chambre de plain-pied ont révélé des tendances similaires. La différence entre les données fournies par ces instruments ne dépassait pas ± 20%. Par conséquent, d'autres tests impliquant des particules PSL et P. fluorescensles bactéries ont été menées à l'aide de l'OPC uniquement. L'émission d'ions par AS180i * pendant une durée aussi courte que 3 minutes ne semble pas être suffisante pour assurer une épuration d'air substantielle, même dans des volumes d'air relativement petits. Les données obtenues à t = 15 min montrent environ l: diminution de 5 fois de la concentration initiale en aérosol de particules bactériennes ou de taille bactérienne dans la grande chambre de plain-pied (24,3 m 3 ) et diminution de 2 fois dans la petite marche- dans la chambre (2,6 m 3). L'émission d'ions dans un très petit espace d'air (boîte de 26 L) crée un effet d'épuration de l'air énorme de sorte que le nombre de particules qui restent en suspension dans l'air en 15 minutes ne dépasse pas quelques pour cent de leur nombre initial dans cet espace. Les efficacités physiques de l'AS150MM obtenues respectivement dans les petites et grandes chambres de plain-pied étaient considérablement différentes à t = 30 et 60 min.

Bien que l'efficacité physique de l'AS150MM ait montré les mêmes tendances, la désintégration causée par l'émission d'ions par l'AS180i * n'a pas été aussi rapide que celle obtenue avec l'AS180i *, ce qui reflète la différence de leur taux d'émission d'ions.

Efficacité bactéricide

Les valeurs moyennes d'inactivation bactérienne (en pourcentage) et les écarts-types pour trois espèces testées dans cette étude à HR = 17 ± 5% étaient: S. epidermidis: 53 ± 20%; P. fluorescens : 71 ± 11% et E . coli : 93 ± 2% (voir Fig.7). La viabilité des trois micro-organismes a été affectée même par une courte exposition au flux d'ions d'air (t exp ≈ l min). L'effet bactéricide s'est avéré plus élevé pour les deux bactéries Gram-négatives (P. fluorescens et E. coli) que pour les S. epidermidis Gram-positives La différence entre les valeurs d'inactivation moyennes observées pour S. epidermidiset P. fluorescens est relativement faible, alors que l'inactivation moyenne pour E. coli est significativement plus élevée que pour les deux autres espèces. Les données reflètent les réponses bactériennes individuelles au stress résultant de l'interaction des ions de l'air avec les cellules bactériennes et suggèrent que P. fluorescens et E. coli sont plus sensibles aux blessures causées par des charges électriques que S. epidermidis L'inactivation bactérienne inférieure de epidermidisles cellules peuvent s'expliquer par la résistance élevée des bactéries Gram-positives à divers types de stress. La paroi cellulaire des bactéries Gram-positives est rigide [13] et épaisse, protégeant ainsi les cellules bactériennes des stress environnementaux. En revanche, les bactéries Gram négatives de P. fluorescens et E. coliont des enveloppes de cellules en forme de feuille très minces [12] qui offrent moins de protection contre les contraintes environnementales. La différence des réponses bactériennes aux charges électriques unipolaires trouvées entre les cellules Gram-négatives et Gram-positives pourrait également avoir été causée par les différences chimiques dans la structure de leur paroi cellulaire. La paroi cellulaire des bactéries Gram-négatives a plus de lipides, tandis que les bactéries Gram-positives ont plus de peptidoglycanes dans la paroi cellulaire. Cela peut affecter différemment l'orientation liée à la charge des protéines liées métaboliquement et d'autres composants de la membrane cellulaire. La figure 8 présente l'effet bactéricide comparatif des purificateurs d'air ioniques Minimate AS180i / AS150MM * obtenus avec des cellules P. fluorescens à HR = 17 ± 5% (t exp≈ 1 min). Avec l'inactivation bactérienne de 69 ± 20% pour ASlSOG et 71 ± 11% pour AS150MM, aucune différence statistiquement significative ( test t : p> 0,05) n'a été observée pour ces émetteurs d'ions, bien qu'ils produisent des niveaux de concentration ionique significativement différents. Les données suggèrent que, bien que la différence du taux d'émission d'ions ait affecté l'efficacité physique (élimination des particules), elle semble n'avoir aucun effet sur l'efficacité bactéricide dans nos conditions expérimentales.

La figure 6 montre la concentration d'aérosol non dimensionnelle en fonction du volume de la chambre d'essai et du temps d'émission d'ions
Figure 6. Concentrations de particules non dimensionnelles en fonction du volume de la chambre d'essai et du temps d'émission d'ions par AS150MM (données intégrées dans la plage de tailles de particules de 0,5 à 2 µm).

L'effet bactéricide causé par les ions de l'air sur les cellules viables en suspension dans l'air de P. fluorescens après l'exposition de 1 min diminuait lorsque le taux d'humidité passait de 17 ± 5% à 89 ± 3%. La valeur moyenne de l'inactivation bactérienne a chuté de plus de 3 fois et la variabilité des données a considérablement augmenté.

Figure 7. Effet bactéricide de l'émission d'ions par AS150MM sur les microorganismes viables en suspension dans l'air (Ni = 3,5 x 10  cm 3 , HR = 17 ± 5%, t exp ≈ 1 min.)   
Effet bactéricide de l'émission d'ions par deux ioniseurs sur des Pseudomonas fluorescens viables en suspension dans l'air (texp ≈ 1 min, HR = 17 ± 5%)
Figure 8. Effet bactéricide de l'émission d'ions par deux ioniseurs d'air sur des Pseudomonas fluorescens viables en suspension dans l'air   (t exp ≈ 1 min, HR = 17 ± 5%).

Ainsi, l'effet bactéricide de l'émission d'ions dans l'air est plus prononcé à faible humidité de l'air, typique des environnements intérieurs. Étant donné que les bactéries peuvent être recouvertes d'une fine couche d'eau lorsqu'elles sont exposées à un environnement à humidité élevée, nous émettons l'hypothèse que cette couche pourrait protéger la paroi cellulaire bactérienne des ions de l'air.

Effet combiné

Les données sur l'efficacité physique et bactéricide de l'émission d'ions dans l'air suggèrent que la réduction de la concentration d'aérosol à l'intérieur combinée à l'inactivation bactérienne peut réduire de manière significative l'exposition humaine aux polluants de l'air intérieur, tels que les particules et les micro-organismes. a été réalisée sur la base des données obtenues avec AS150MM * fonctionnant pendant 30 minutes. la petite chambre de plain-pied: environ 80% des bactéries viables en suspension dans l'air ont été éliminées de l'air intérieur (Fig. 6) et au moins 71% des les cellules restant dans l'air ont perdu leur viabilité pendant la même période (P. fluorescens,  t> 1 min, Fig. 7), l'efficacité globale de l'émission d'ions contre l'agent bactérien viable est de 1- (1 - 0,8) (1 - 0,71) = 0,942, soit 94,2%. Cela correspond à une réduction d'exposition de près de 20 fois.

Avertissement

La référence à des sociétés ou à des produits commerciaux spécifiques ne constitue pas nécessairement ou n'implique pas nécessairement leur approbation, recommandation ou promotion par le groupe d'auteurs ou par l'Université de Cincinnati.

* Ce document concernait à l'origine les AS150G et AS150MM, Wein Products, Inc

Ce texte est une traduction automatique. Pour voir le texte en anglais, suivez ce lien

Élimination des particules fines et ultrafines des environnements d'air intérieur par émission d'ions unipolaire

Environnement atmosphérique

 
BYUNG UK LEE, MIKHAIL YERMAKOV, SERGEY A. GRINSHPUN
DÉPARTEMENT DE LA SANTÉ ENVIRONNEMENTALE, CENTRE D'ÉTUDES SUR LES AÉROSOLS LIÉS À LA SANTÉ. UNIVERSITY OF CINCINNATI, 3223 EDEN AVENUE, PO BOX 670056, CINCINNATI OH 45267-0056 ÉTATS-UNIS

 

Abstrait

L'émission continue d'ions unipolaires a été évaluée afin de déterminer sa capacité à éliminer les particules fines et ultrafines des environnements d'air intérieur. L'évolution de la concentration des aérosols à l'intérieur et de la distribution granulométrique a été mesurée en temps réel avec l'ELPI dans une chambre d'essai de la taille d'une pièce (24,3 m³) où l'émetteur d'ions fonctionnait. Une fois que les résultats ont été comparés à la décomposition naturelle, le facteur de purification de l'air a été déterminé. La plage de taille aérodynamique des particules d'environ 0,04 à 14 heures a été ciblée car elle représente de nombreux agents bioaérosols qui causent des maladies émergentes, ainsi que ceux qui peuvent être utilisés pour la guerre biologique ou en cas de bioterrorisme. La distribution de la charge électrique des particules (également mesurée dans la chambre d'essai avec l'ELPI) a été rapidement affectée par l'émission d'ions. Il a été conclu que les émetteurs d'ions à décharge corona (positifs ou négatifs), qui sont capables de créer une densité ionique de 10⁵ - 10⁶ e ± cm⁻³, peuvent être efficaces pour contrôler les polluants d'aérosols fins et ultrafins dans les environnements d'air intérieur, comme un bureau ou une pièce d'habitation typique. À un taux d'émission d'ions élevé, la mobilité des particules devient suffisante pour que la migration des particules entraîne leur dépôt sur les parois et autres surfaces intérieures. Dans les plages testées de la taille des particules et de la densité ionique, les particules étaient chargées principalement en raison du mécanisme de charge par diffusion. L'efficacité d'élimination des particules n'était pas significativement affectée par la taille des particules, alors qu'elle augmentait avec l'augmentation du taux d'émission d'ions et du temps d'émission. Les caractéristiques de performance de trois purificateurs d'air ioniques disponibles dans le commerce, qui produisent des ions unipolaires par décharge corona à des taux d'émission relativement élevés, ont été évalués. Une opération de 30 minutes du dispositif le plus puissant parmi ceux testés a abouti à l'élimination d'environ 97% des particules de 0,11 m et d'environ 95% des particules de 1 μm de l'air en plus de l'effet de désintégration naturelle.

Mots clés: environnement d'air intérieur; purification de l'air; concentration d'aérosol; émission d'ions unipolaire; charge électrique

introduction

De nombreuses études épidémiologiques ont établi une association entre les contaminants des aérosols intérieurs, y compris les poussières en suspension, les bioaérosols et les aéroallergènes, et les effets néfastes sur la santé. La plupart des problèmes respiratoires sont étroitement associés à des fractions granulométriques fines (≤ 2 μm, Baron et Willeke, 2001) et ultrafines (≤ 0,1 μm, Hinds, 1999). Étant donné que les gens passent un pourcentage important de leur temps à l'intérieur (Klepeis et al., 2001), il existe une forte demande de méthodes efficaces de purification de l'air intérieur contre les particules d'aérosol fines et ultrafines. Des techniques conventionnelles pour contrôler les polluants des aérosols intérieurs, y compris la filtration mécanique et la précipitation électrostatique, ont été incorporées dans des dispositifs commerciaux de diverses capacités et efficacités (Ludwig et Turner, 1991). Bien qu'ils soient largement et avec succès utilisés dans les environnements à air intérieur, les dispositifs mécaniques et les précipitateurs électrostatiques sont souvent critiqués pour leur taille et leur consommation d'énergie considérables, leur niveau de bruit excessif et la nécessité d'être régulièrement entretenus (par exemple le remplacement de routine du filtre et le nettoyage de la plaque). Des filtres électrostatiques ont également été utilisés pour l'épuration de l'air, mais très peu d'études ont caractérisé leur efficacité avec un accent particulier sur les particules fines et ultrafines (Jamriska et al., 1998).

Comme méthode alternative, l'émission d'ions dans l'air qui charge les particules d'aérosol a été évaluée quant à sa capacité à réduire la concentration de poussières en suspension et de micro-organismes dans les environnements intérieurs (Grabarczyk, 2001; Grinshpun et al., 2001; Krueger et Reed, 1976). ; Niu et al., 2001). Parmi plusieurs méthodes de chargement de particules, l'ionisation corona est particulièrement efficace pour charger de petites particules d'aérosol, y compris les fractions fines et ultrafines (Adachi et al., 1985; Buscher et al., 1994; Wiedensohler et al., 1994; Hernandez-Sierra et al. ., 2003). Des expériences récentes menées dans une chambre d'essai de 2,6 m³ avec un mannequin ont démontré que la concentration d'aérosol dans la zone respiratoire peut diminuer considérablement en raison de l'émission d'ions unipolaire avec un ioniseur corona (Grinshpun et al., 2004). Dans ces expériences, la concentration et la distribution granulométrique des particules de 0,3 à 3 µm aérosolisées par un nébuliseur Collision (BGI, Inc., Waltham, MA, USA) ont été mesurées en temps réel à l'aide d'un compteur optique de particules. Il a été conclu que les particules d'aérosol, chargées unipolairement par les ions émis, se repoussent et migrent vers les surfaces intérieures, ce qui entraîne leur dépôt rapide sur ces surfaces. Ainsi, il est prévu que l'efficacité de l'épuration de l'air dans un environnement intérieur dépend de son volume.

Ces émetteurs d'ions, qui satisfont aux normes sanitaires (par exemple, ne génèrent pas d'ozone au-dessus des seuils établis), ont été incorporés dans des dispositifs commerciaux de purification de l'air. Les purificateurs d'air qui utilisent des ioniseurs corona ouverts ou blindés sont de plus en plus utilisés dans les environnements intérieurs. Néanmoins, il existe de nombreuses informations controversées sur les performances de ces appareils, et les allégations de certains fabricants n'ont pas été étayées par des enquêtes scientifiques crédibles. Les purificateurs d'air ioniques disponibles diffèrent par le taux d'émission, la polarité des ions (unipolaire ou bipolaire) et d'autres caractéristiques.

Les données rapportées précédemment par notre groupe de recherche (Grinshpun et al., 2001, 2004) ont révélé qu'une émission d'ions unipolaires à haute densité a un bon potentiel pour l'épuration de l'air dans des espaces confinés, comme une très petite pièce ou une cabine de voiture (volume ~ 1-10 m³). Cependant, l'efficacité de cette méthode pour des volumes plus importants (par exemple, une pièce typique de 20 à 40 m³) n'a pas été caractérisée quantitativement. De plus, aucune information n'a été rapportée sur l'efficacité de la purification ionique unipolaire de l'air contre les particules ≤0,3 μm, qui comprend la fraction ultrafin et l'extrémité inférieure de la fraction fine.

Dans cette étude, nous avons étudié l'effet de l'ionisation unipolaire continue sur l'évolution de la concentration intérieure et la distribution granulométrique des aérosols fins et ultrafins. Nous avons ciblé la plage de diamètre aérodynamique des particules de dₐ ~ 0,04-2 μm, qui présente un intérêt public particulier en raison de son importance pour la santé. De nombreux agents bioaérosols à l'origine de maladies émergentes, ainsi que ceux qui peuvent être utilisés pour la guerre biologique ou en cas de bioterrorisme, appartiennent à cette gamme de tailles de particules. Par exemple, dₐ ~ 0,1 μm pour le coronavirus (l'agent étiologique du SRAS) et dₐ ~ 1 μm pour Bacillus anthracis(bactéries causant l'anthrax). Trois émetteurs d'ions, VI-3500 *, AS150MM (+) et AS150MM (-), qui produisent des ions unipolaires par décharge corona à différents taux d'émission et polarité (tous sont disponibles auprès de Wein Products, Inc., Los Angeles, CA, USA ), ont été évalués dans une chambre intérieure de la taille d'une pièce. La concentration d'aérosol et la distribution de la taille des particules aérodynamiques dans la chambre ont été surveillées en temps réel. La distribution de la charge électrique des particules a également été mesurée pour relier le taux d'émission d'ions à l'efficacité d'élimination des particules.

Méthode

Les essais ont été réalisés dans une chambre d'essai non occupée et non ventilée ( L xlx H = 3,78 mx 2,44 mx 2,64 m = 24,3 m³). Cette installation a été développée dans le Center for Health-Related Aerosol Studies de l'Université de Cincinnati et utilisée dans nos études précédentes (Choe et al., 2000; Grinshpun et al., 2002). Un système de ventilation d'air en boucle fermée avec deux unités de filtration HEPA a été utilisé pour nettoyer la chambre entre les expériences. Un petit ventilateur a été utilisé pour obtenir un modèle de concentration d'aérosol uniforme à l'intérieur de la chambre.

L'impacteur électrique basse pression (ELPI, TSI Inc./Dekati Ltd., St. Paul, MN, USA) a été utilisé pour déterminer la concentration et la distribution de la taille des particules aérodynamiques en temps réel. Cet instrument utilise le principe d'impaction en cascade et possède également une capacité de lecture directe. Lors de la réalisation des mesures de concentration et de distribution de taille, les particules ont été dirigées vers l'entrée ELPI à travers l'équilibrateur de charge Kr⁸⁵ (3M Company, St. Paul, MN, USA). L'ELPI est également capable de mesurer la distribution de charge des particules collectées. Lorsque l'instrument était utilisé en mode détection de charge, l'équilibrateur de charge Kr⁸⁵ était détaché du système. La résolution temporelle de l'ELPI a été ajustée à 10 s. Les données ont été enregistrées dans 12 canaux ELPI (chaque canal = étage d'impaction), de 0,04 à 8,4 μm. Ces dernières tailles représentent les diamètres médians des étages d'impaction respectifs (le point médian = la moyenne géométrique des limites de l'étage). L'ELPI fonctionnait au centre de la chambre.

La concentration naturelle d'aérosol dans la chambre n'était pas suffisamment élevée pour des mesures précises à lecture directe, en particulier après les 5 à 10 premières minutes. du fonctionnement d'un émetteur d'ions, qui a éliminé un nombre considérable de particules en suspension dans l'air. Pour augmenter la concentration initiale d'aérosol de fond, nous avons utilisé un générateur de fumée. Les particules de fumée générées couvraient principalement une gamme de tailles aérodynamiques inférieures au micromètre (Cheng et al., 1995). Globalement, les données enregistrées dans les 9 premiers canaux de mesure de l'ELPI ( dₐ = 0,04-2,0 μm) étaient suffisantes.

Trois émetteurs d'ions ont été testés: un purificateur d'air ionique négatif stationnaire, VI-3500 ( L xlx H = 20 cm x 16,5 cm x 8,5 cm), ainsi que deux purificateurs portables, positif AS150MM (+) et négatif AS150MM (- ) ( L x P x H = 6,5 cm x 4 cm x 2,2 cm). La densité d'ions produite par la décharge corona non thermique dans la chambre a été mesurée dans nos expériences pour chaque appareil avec le compteur d'ions d'air (AlphaLab Inc., Salt Lake City, UT, USA) en continu toutes les 10 s pendant environ une heure. Cet appareil est capable de mesurer dans la plage de 10¹-2 x 10⁶ ions cm⁻³.

Tout d'abord, la décroissance naturelle de la concentration d'aérosol a été déterminée. Avant le test, l'aérosol de fumée a été généré et mélangé dans la chambre pendant 20 min afin qu'il soit uniformément réparti, et la concentration totale moyenne de particules dépassait le niveau de ~ 1,3 x 10⁵cm⁻³. Puis l'ELPI a commencé à enregistrer les données ( t = 0) à partir de la concentration initiale C initiale ( a, t = 0). Il a fonctionné en continu pendant 1 h, et la concentration d'aérosol C naturel ( a, t ) a été mesurée. Pour caractériser quantitativement la désintégration naturelle, les concentrations fractionnelles non dimensionnelles ont été déterminées toutes les 10 s.

Équation montrant la désintégration naturelle de la concentration d'aérosol

 

Après cela, l'aérosol de test a été généré et mélangé à nouveau dans la chambre pour atteindre le même niveau de concentration initial. À t = 0, l'émetteur d'ions situé au centre de la chambre a été activé et l'ioniseur initial C ( a, t = 0) a été déterminé (la distance entre l'émetteur d'ions et l'entrée de l'ELPI était d'environ 0,2 m) . Ensuite, la concentration de l'aérosol, ioniseur C ( a, t ), a été mesurée avec l'ELPI à des intervalles de 10 secondes pendant 1 h, jusqu'à ce que le nombre de particules diminue en dessous de la limite de détection.

La chambre a été nettoyée par un système de ventilation en boucle fermée à 10 échanges d'air par heure pendant environ 4 h pour s'assurer que les ions générés pendant le test avaient été éliminés et que la concentration naturelle initiale d'aérosol dans la chambre avait été rétablie. Ensuite, la procédure expérimentale a été répétée pour l'émetteur d'ions suivant dans le cadre du programme de test.

La température de l'air était de 23 ± 1 ° C et l'humidité relative de 42 ± 9% au cours de chaque expérience, telle que contrôlée avec un thermomètre / hygromètre (Tandy Co., Fort Worth, TX, USA).

Pour quantifier l'efficacité de l'élimination des particules exclusivement due à l'émission d'ions, le facteur de purification de l'air (ACF) a été déterminé. Pour chaque taille de particule, l'ACF est défini comme le rapport de la concentration mesurée à un moment donné au cours de la désintégration naturelle en raison de la concentration mesurée au même moment où l'émetteur d'ions fonctionnait:

Équation du facteur de purification de l'air (ACF)

Les données sur l'ACF ont été présentées en fonction de la taille aérodynamique des particules et de la durée de l'émission ionique. Les concentrations d'aérosol de l' ioniseur C ( a, t ) ont également été comparées à l'ioniseur initial C ( a, t = 0), et la désintégration a été caractérisée par la concentration non dimensionnelle

Équation utilisant des données sur l'ACF présentées en fonction de la taille aérodynamique des particules et de la durée de l'émission d'ions

En plus de la taille des particules et des mesures de concentration, les charges de particules ont été mesurées avec l'ELPI qui fonctionnait dans son mode de détection de charge électrique. Les données ont été révélées à l'aide du logiciel mis à disposition par Dekati, Ltd., Tampere, Finlande. La distribution de la charge des particules a également été évaluée à l'aide du modèle de charge par diffusion (Hinds, 1999):

Équation de la distribution de la charge des particules en utilisant le modèle de charge par diffusion

où n ( t ) est le nombre de charges élémentaires acquises par une particule pendant un temps t dû à la charge de diffusion; p est le diamètre physique des particules; k = 1,38 x 10 -23 JK -1 est la constante de Boltzmann; T est la température de l'air (K); E = 9,0 x 10 9 N m 2 C -2 est une proportionnalité constante de l’ équation électrostatique de Coulomb : e = 1,6 x 10 -19 C est la charge élémentaire; jeest la vitesse thermique moyenne des ions; et i est la densité ionique dans l'air. Dans nos calculs, nous avons supposé que p ≈ a car les particules étaient proches de la sphère et leur densité était de 1 g cm -3 (Cheng et al., 1995).

Les valeurs moyennes et les écarts types ont été calculés pour chaque ensemble de conditions à la suite d'au moins 3 répétitions. Les données ont été analysées statistiquement à l'aide du progiciel Microsoft Excel (Microsoft Co., Redmond, WA, USA).

résultats et discussion

Distribution granulométrique initiale
Fig. 1.  La distribution granulométrique initiale. Les barres d'erreur représentent les écarts types de 9 répétitions.

La figure 1 montre la distribution initiale de la taille des particules. Les données représentent la moyenne de 9 tests. On voit que les particules de a ≈ 0,04-0,5 µm étaient dominantes (Δ C / Δlog a variait de ~ 10 4 à> 10 5 cm -3 ), alors que des particules plus grosses de a ≈1-2 µm étaient présentes à des niveaux de concentration inférieurs (Δ C / Δlog a ~ 10 2 -10 3 cm -3 ). L'initiale ( t= 0) la concentration d'aérosol de chaque fraction granulométrique mesurée était reproductible, la variabilité ne dépassant pas 40% pour 9 répétitions.

L'évolution de la concentration fractionnaire non dimensionnelle des particules due à la désintégration naturelle est illustrée à la figure 2. Les courbes de désintégration fractionnaire non monotone reflètent la variété des mécanismes physiques impliqués dans le transport des aérosols même si aucune ventilation n'est introduite dans l'environnement intérieur (Vincent, 1995). Les particules plus petites ( a <0,2 µm) et plus grandes ( a> 0,8 µm) ont présenté une décomposition plus importante que celles d'une plage intermédiaire. Les particules plus petites sont naturellement éliminées de l'air par dépôt sur les surfaces intérieures principalement en raison de l'effet de diffusion, qui devient plus prononcé avec la diminution de la taille des particules. De plus, la concentration en aérosol des particules plus petites diminue en raison de leur coagulation avec les plus grosses. Les plus grosses particules sont soumises au dépôt inertiel et à la sédimentation gravitationnelle, qui augmentent tous deux avec l'augmentation de la taille des particules. Les effets ci-dessus sont relativement faibles dans la plage de taille intermédiaire de ≈0,2-0,8 µm. Les modèles de sédimentation gravitationnelle disponibles [tranquilles ou agités (Hinds, 1999)] ne peuvent pas prédire avec précision le taux de décroissance naturel observé dans cette étude (en l'absence d'ionisation de l'air par un émetteur). Nos données expérimentales ont démontré que la décroissance de la concentration était deux fois plus rapide que ce qui avait été prédit par les modèles ci-dessus pour des particules plus grosses. Cette différence peut être attribuée à l'instabilité d'écoulement intrinsèque associée à l'opération ELPI et à d'autres facteurs qui améliorent le dépôt de particules sur les surfaces. En outre, l'équipement expérimental à l'intérieur de la chambre a introduit des surfaces intérieures supplémentaires, en plus du sol, augmentant ainsi le taux de dépôt de particules naturelles par rapport aux modèles de sédimentation gravitationnelle.

Évolution de la concentration fractionnaire non dimensionnelle des particules pendant la désintégration naturelle
Fig. 2.   L'évolution de la concentration fractionnaire non dimensionnelle des particules pendant la désintégration naturelle. Les barres d'erreur représentent les écarts types de 3 répétitions.

Bien que la désintégration naturelle illustrée sur la figure 2 pour les particules fines et ultrafines soit plus nette que ce qui est prédit par les modèles théoriques, elle est toujours très lente pour un nettoyage efficace de l'air: il faut 30 minutes pour obtenir une diminution de concentration d'environ 10 à 30%. et une heure pour obtenir une chute d'environ 20 à 50%.

L'émission unipolaire d'ions peut accélérer considérablement la décroissance de la concentration de l'aérosol. Les facteurs d'épuration de l'air sont présentés dans le tableau 1a pour le VI-3500 et le tableau 1b pour les AS150MM (+) et AS150MM (-). Résultat d'un fonctionnement de 15 minutes du VI-3500 (qui a le taux d'émission le plus élevé parmi les purificateurs d'air ioniques testés), les particules ont été éliminées de l'air intérieur à un taux supérieur au taux de décomposition naturel d'un facteur de 5,0 ± 1,1 à 6,8 ± 0,7. Une opération de 30 minutes du VI-3500 a dépassé le taux de désintégration naturelle d'un facteur allant de 15,3 ± 2,6 à 33,6 ± 5,5. Cela a entraîné l'élimination d'environ 97% des particules de 0,1 μm et d'environ 95% des particules de 1 μm de l'air, en plus de la diminution naturelle de la concentration en aérosol qui s'est produite pendant le même temps. L'émission d'ions positifs produite par AS150MM (+) et l'émission d'ions négatifs produite par AS150MM (-) ont également nettoyé de manière significative l'air intérieur des particules de 0,04-2 μm, mais les valeurs ACF n'étaient pas aussi élevées que celles obtenues pour le plus puissant VI-3500 (voir le tableau 1). La différence entre les données obtenues pour AS150MM (+) et AS150MM (-) était statistiquement non significative. La moyenne arithmétique du

Le facteur de purification de l'air (ACF) fourni par le fonctionnement continu de l'émetteur d'ions
Tableau 1.  Le facteur de purification de l'air (ACF) fourni par le fonctionnement continu de l'émetteur d'ions: (a) VI-2500 et (b) AS150MM (+) (-).

Les valeurs p qui représentaient chaque fraction granulométrique était p = 0,19. Dans une opération de 30 minutes d'AS150MM, le taux d'épuration de l'air a dépassé la décomposition naturelle d'un facteur allant de 2,1 ± 0,4 à 3,4 ± 1,6. Un fonctionnement de 60 minutes des deux appareils AS150MM a permis d'atteindre des valeurs ACF environ deux fois plus élevées que leur fonctionnement de 30 minutes. Aucun effet statistiquement significatif de la taille aérodynamique des particules sur le facteur d'épuration de l'air n'a été observé p = 0,18.

L'évolution de la concentration fractionnaire non dimensionnelle des particules avec le temps d'émission des ions est représentée sur la figure 3 en fonction de a : VI-3500 (figure 3a), AS150MM (+) (figure 3b) et AS150MM (-) (Fig. 3c). Pour normaliser les caractéristiques de taux d'émission d'ions de différents émetteurs, nous avons mesuré i avec le compteur d'ions d'air à une distance de 1 m de la source pendant le test. Les densités ioniques fournies par le VI-3500, l'AS150MM (+) et l'AS150MM (-) étaient de (1,34 ± 0,04) x 10 6 e¯cm -3 , (3,62 ± 0,18) x 10 5 e + cm -3 et (3,91 ± 0,22) x 10 5 e - cm -3, respectivement. Les nombres entre parenthèses sur la Fig.3 indiquent une valeur moyenne du i mesuré (en chargeurs élémentaires par cm 3). Pour chaque appareil, l'émission d'ions au cours des 3 premières minutes a entraîné une diminution statistiquement significative de la concentration d'aérosol dans la plage de tailles de particules testée (p = 0,03). L'émission continue d'ions [une «douche d'ions» telle que mentionnée par Grabarczyk (2001)] rend l'effet d'élimination des particules dépendant du temps. Résultat du fonctionnement continu du VI-3500, la concentration de l'aérosol a diminué de plus de 2 fois en 6 min, ~ 3 fois en 9 min, ~ 5 à 10 fois en 15 min et> 20 fois en 30 min. Les émetteurs d'ions AS150MM positifs et négatifs ont également éliminé efficacement les particules de l'air intérieur, mais pas aussi rapidement que le VI-3500 plus puissant. La diminution ci-dessus de la concentration de particules a été observée pour toute la gamme de tailles de particules d'essai. Aucun effet significatif de la taille des particules sur l'efficacité du nettoyage de l'air n'a été trouvé (p = 0,17).

On a constaté que les charges électriques des particules de l'aérosol initialement généré étaient très faibles. En moyenne, l'ELPI mesurait moins d'une charge élémentaire par particule. En revanche, lorsqu'un émetteur d'ions fonctionne, les particules en suspension dans l'air présentent des charges considérables (positives ou négatives, selon la polarité de l'émetteur). Les distributions de charge des particules mesurées expérimentalement par l'ELPI et calculées à l'aide de l'Eq. (4) sont présentés sur la figure 4 sur une échelle logarithmique. Les graphiques représentent les données obtenues après le fonctionnement des ioniseurs pendant 3 min. On voit que la charge moyenne des particules augmente fortement avec sa taille. L'émission d'ions du VI-3500 a augmenté les charges électriques initiales des particules à ~ 10 1 charges élémentaires négatives par particule de 0,1 μm et à ~ 10 2charges élémentaires négatives par particule de 1 μm. L'émission d'ions des dispositifs AS150MM a entraîné une amélioration de la charge des particules plus faible, mais toujours significative. Les écarts moyens entre les résultats expérimentaux et les données théoriques sur toute la gamme de tailles de particules de test étaient d'environ 31%, 23%, 24% pour les émetteurs d'ions VI-3500, AS150MM (+), AS150MM (-), respectivement.

L'évolution de la concentration en aérosol fractionnaire de particules non dimensionnelles pendant le fonctionnement des émetteurs d'ions
Fig. 3.  L'évolution de la concentration en aérosol fractionnaire de particules non dimensionnelles pendant le fonctionnement des émetteurs d'ions: (a) VI-3500, (b) AS150MM (+), et (c) AS150MM (-). Les barres d'erreur représentent les écarts types de 3 répétitions.

 

Les distributions de charge électrique des particules pour chaque émetteur d'ions
Fig. 4.  Les distributions de charge électrique des particules, telles que mesurées par l'ELPI et calculées sur la base du modèle de charge de diffusion (Hinds, 1999), respectivement pour chaque émetteur d'ions: (a) VI-3500, (b) AS150MM (+), et (c) AS150MM (-). Pour les données expérimentales, l'écart type (sur 3 répliques) ne dépassait pas 6%; ainsi, les barres d'erreur sont trop petites pour être vues dans les graphiques.

La théorie a sous-estimé le niveau de charge électrique pour les particules plus grosses et l'a surestimé pour les plus petites. Les calculs théoriques ont utilisé exclusivement le modèle de charge de diffusion, car aucun champ électrique externe n'a été appliqué dans notre cadre expérimental. Cependant, les densités ioniques produites par les émetteurs étaient si élevées que le flux ionique lui-même aurait pu générer un champ électrique spatial important. Le champ spatial induit par les ions aurait pu entraîner une charge supplémentaire de particules. Pour notre condition expérimentale, nous avons estimé que la charge de champ devient significative par rapport à la charge de diffusion lorsque les particules sont plus grandes que ~ 1 μm sont supérieures à leurs valeurs calculées. La différence entre les valeurs expérimentales et théoriques est plus prononcée à des taux d'émission d'ions plus élevés (cette différence était plus grande pour le VI-3500 que pour l'AS150MM). Cela peut également être attribué au champ spatial induit par les ions, qui devrait augmenter avec l'augmentation du taux d'émission d'ions. La surestimation des données mesurées par le modèle de charge de diffusion observé pour les particules ultrafines peut s'expliquer par la limitation du modèle théorique.

En effet, si le modèle inclut la concentration ionique, il est insensible à la concentration des particules, en supposant que cette dernière est bien inférieure à la première. Cependant, la concentration de particules ultrafines (~ 10 5 cm -3 ) établie dans nos tests était comparable à la densité ionique (~ 10 5 -10 6 e ± cm -3 ). Cela pourrait affecter l'efficacité de la collision particule-ion car certaines particules n'étaient pas entourées d'un nombre suffisant d'ions. Par conséquent, ces particules avaient des charges électriques inférieures à celles prédites par le modèle de charge par diffusion.

La mesure en temps réel des ions de l'air a montré que la densité ionique augmentait rapidement lorsque l'émetteur commençait à fonctionner dans la chambre. Après avoir atteint le niveau de saturation en 10 s, il est resté à ce niveau tandis que l'émission continue d'ions a fourni de nouveaux ions dans l'environnement d'air intérieur. Pour le VI-3500 et l'AS150MM, une fois l'émetteur d'ions éteint, la densité d'ions a chuté d'un facteur 10-20 pendant environ 10 s et a essentiellement atteint le niveau initial (de fond) en 3 min. Cela reflète une dissipation de charge électrique très élevée causée par l'interaction des ions d'air avec les surfaces intérieures de la chambre.

L'efficacité d'élimination des particules, qui peut être obtenue par un émetteur d'ions unipolaire à décharge corona, dépend de la mobilité électrique des particules, Z , et de l'intensité du champ électrique, E , créé par les ions air unipolaires. La mobilité a été calculée pour les trois purificateurs d'air ioniques testés dans cette étude. La taille des particules et les charges électriques mesurées par l'ELPI ont été incorporées à l'équation suivante (Hinds, 1999):

Équation montrant la taille des particules mesurées par l'ELPI et les charges électriques

où c est le facteur de correction de glissement; q ( p ) est une charge électrique moyenne d'une particule qui a un diamètre p ( q = ne ); et ƞ est la viscosité de l'air. Le tableau 2 répertorie les valeurs de mobilité électrique, qui ont été déterminées sur la base de la distribution de charge des particules mesurée à t = 3 min. La mobilité évolue très lentement avec le temps d'ionisation suivant la fonction logarithmique du modèle de charge de diffusion.

La mobilité électrique calculée à partir des données de mesure de la distribution de charge des particules
Tableau 2.  La mobilité électrique calculée à partir des données de mesure de la distribution de charge des particules.

À partir de l'Eq. (4), si l'air est ionisé par l'émetteur le plus puissant du VI-2500, les charges électriques des particules n'augmentent en moyenne que d'environ 34% tandis que le temps d'ionisation augmente de 100 fois (de t = 3 min à t = 300 min = 6 h). Être proportionnel à la charge des particules [voir Eq. (5)], la mobilité évoluerait également de 34% en 6 h. Puisque dans nos expériences t = 1 h, nous avons conclu que la distribution de charge des particules mesurée à t = 3 min est représentative de la mobilité électrique des particules pendant tout le test d'une heure.

Il ressort du tableau 2 que la mobilité électrique des particules ne dépendait pas de la taille des particules. Cela peut être attribué à la combinaison de la charge de champ spatial (efficace pour les particules plus grosses) et de la charge de diffusion (efficace pour les plus petites). L'effet supprimé de la taille des particules sur leur mobilité électrique peut aider à expliquer pourquoi la décroissance de la concentration fractionnaire non dimensionnelle ne dépendait pas de la taille des particules (voir Fig. 3).

Pour relier la mobilité électrique des particules et le champ électrique induit par les ions à l'élimination des particules de l'air, la vitesse de dérive des particules a été calculée en utilisant l'équation de la vitesse électrostatique des particules terminales E , (Hinds, 1999):

Calcul de la vitesse de dérive des particules

Selon Grabarczyk (2001), les niveaux de densité d'émission d'ions atteints dans nos expériences devraient créer une intensité de champ de ~ 10 3 à ~ 10 4 V m -1. La vitesse de dérive des particules, calculée en supposant que le champ est spatialement uniforme, a permis d'estimer son temps de dérive du centre de la chambre d'essai vers la paroi (dimension caractéristique de la chambre). Avec la densité d'ions fournie par l'émetteur VI-3500, le temps de dérive est d'environ 12 min. Pour les unités AS150MM, c'est ~ 45 min. Ainsi, idéalement, le fonctionnement de l'unité VI-3500 devrait rendre le volume entier de la chambre sans particules en environ 12 minutes, et le fonctionnement de AS150MM devrait aboutir à un environnement sans particules en environ 45 minutes. Cette estimation théorique de l'efficacité d'élimination des particules est en accord raisonnable avec les valeurs expérimentales, bien qu'aucun nettoyage de l'air à 100% n'ait été réellement atteint dans nos expériences. Les données de mesure suggèrent ce qui suit:

Dans l'ensemble, nous avons conclu que les purificateurs d'air ioniques, qui sont capables de produire des niveaux de densité ionique unipolaire de 10 5 -10 6 e ± cm -3 , peuvent être efficaces pour contrôler les polluants d'aérosols fins et ultrafins dans les environnements d'air intérieur. L'efficacité dépend du taux d'émission d'ions, car ce dernier affecte la mobilité des particules. Le volume d'air du microenvironnement (ou, pour être plus précis, son rapport surface / volume) est également un facteur important affectant l'efficacité d'élimination des particules. Cela devient évident lorsque les données obtenues dans cette étude dans un 24,3 cm 3chambre sont comparées à celles mesurées dans notre étude précédente (Grinshpun et al., 2004), où les mêmes purificateurs d'air ioniques ont été évalués dans une chambre 10 fois plus petite (les gammes de tailles de particules testées dans ces deux études ont un chevauchement entre 0,3 et 2 μm). Les données suggèrent qu'avec l'augmentation du volume d'air, il faut plus de temps pour atteindre un certain niveau de purification de l'air. Ainsi, les purificateurs d'air ioniques unipolaires sont particulièrement efficaces dans les espaces confinés.

Il convient de reconnaître que l'injection continue d'ions d'air d'une seule polarité (contrairement aux ions bipolaires) dans un environnement fermé conduit à l'accumulation de charges sur les surfaces isolantes, ce qui peut provoquer des décharges électrostatiques occasionnelles ou d'autres problèmes liés à la «statique», en particulier à de faibles niveaux d'humidité. Certains traitements des surfaces intérieures peuvent aider à résoudre ce problème (à tester dans de futures études). Un autre phénomène qui limite l'utilisation de certains émetteurs d'ions unipolaires pour la purification de l'air intérieur est la production de sous-produits. Par exemple, les générateurs d'ions négatifs peuvent produire une concentration excessive d'ozone et d'oxydes d'azote. Plusieurs méthodes (par exemple, une technique de décharge par effet corona doux) ont été développées pour maintenir la concentration de ces sous-produits dans l'air en dessous des seuils conventionnellement acceptés.

Conclusion

Émission continue d'ions unipolaires (positif ou négatif), qui est capable de créer une densité d'ions de 10 5 -10 6 e ± cm -3, peut être efficace pour contrôler les polluants d'aérosols fins et ultrafins dans les environnements d'air intérieur, comme un bureau ou une pièce d'habitation typique. Les particules sont chargées principalement par le mécanisme de charge par diffusion. À un taux d'émission d'ions élevé, la mobilité des particules devient suffisante pour que la migration des particules entraîne leur dépôt sur les parois et autres surfaces intérieures. Dans les conditions expérimentales, l'effet de la taille des particules sur la mobilité est supprimé et ainsi l'efficacité d'élimination des particules est à peu près la même pour les gammes de tailles de particules fines et ultrafines. L'élimination des particules dépend du taux d'émission d'ions et du temps d'émission. Le volume d'air intérieur est également un facteur affectant les performances d'un émetteur d'ions.

Trois purificateurs d'air ioniques, qui produisent des ions unipolaires par décharge corona à des taux d'émission relativement élevés, ont été testés dans cette étude grâce à une surveillance des aérosols en temps réel et se sont révélés efficaces pour éliminer les particules d'aérosol fines et ultrafines de l'air d'une pièce typique. Une opération de 30 minutes de l'émetteur d'ions le plus puissant (VI-3500) a éliminé environ 97% des particules de 0,1 μm et environ 95% des particules de 1 μm de l'air en plus de l'effet de désintégration naturelle. Une opération de 60 minutes de deux autres émetteurs [AS150MM (+) et AS150MM (-)] dans le même environnement a éliminé environ 83% et 84% des particules de 0,1 μm, respectivement.

* Ce document concernait à l'origine le Vortex VI-2500, Wein Products, Inc.

Ce texte est une traduction automatique. Pour voir le texte en anglais, suivez ce lien

Alexander Zakhartchouk et Marat Khodoun donnent leur avis sur la manière de réduire la propagation du SRAS

Le purificateur portable AS300R

Purificateur d’air ionique personnel rechargeable AS-300R

Comment ça fonctionne

L’Air Supply® Rechargeable génère un vent ionique électrostatique intense qui charge les particules flottantes dans la zone de respiration. Les particules sont ensuite repoussées électrostatiquement loin du porteur, créant sensiblement une zone d’exclusion sans particule pour les polluants toxiques et les contaminants dans la zone de respiration. Les parfums et les odeurs sont également minimisés par l’effet d’ionisation rechargeable Air Supply®.

L’Air Supply® Rechargeable utilise un vent ionisé plasma à champ fermé breveté. Il n’utilise pas un précipitateur de particules de type Cottrell à champ ouvert. (Les purificateurs d’air en champs ouverts déposent des polluants et des virus sur le porteur, produisent très peu de flux d’air ionisé et nécessitent un cordon de cou conducteur, faisant du corps de l’utilisateur le collecteur). Notre dispositif à plasma à champ fermé détruit certains contaminants par décomposition grâce à l’impact électronique, tandis que d’autres microparticules sont propulsées loin du porteur par le vent ionisé électronique. Notre émetteur de platine aide également à inactiver les virus grâce à son réacteur à plasma à champ fermé qui génère des micro-watts et de la lumière ultraviolette. D’autres particules "expulsées" se déposent ensuite sur le sol.

Des réductions significatives des particules respirables en suspension dans l’air (de l’ordre de 0,04 à 3 microns) traitées par la technologie rechargeable Wein Air Supply® ont été confirmées par les principales autorités mondiales dans les études sur les aérosols liés à la santé. Cela représente la plupart des virus et des bactéries. Peu importe à quel point ces particules sont infectieuses ou toxiques! Voir les études de validation Dr Sergey Grinshpun, Université de Cincinnati

Ces réductions substantielles du risque d’inhalation ont été confirmées dans des conditions de laboratoire strictes : espaces confinés (simulations de cabine d’avion) ​​et grandes chambres d’étalonnage d’essai (salles). Un scientifique de premier plan spécialiste des aérosols, le Dr Sergey Grinshpun, a déclaré:

“Qu’une particule biologique soit virulente chez l’homme n’a aucune importance tant qu’elle est en suspension dans l’air. Bien qu’elles soient encore en suspension dans l’air, ces particules virulentes obéissent aux mêmes lois et effets que toutes les particules en suspension dans l’air de même taille et densité aérodynamiques”.

 

 

 

 

 

Spécifications techniques

  • Densité ionique : 50 millions d’ions / cc
  • Vent ionique : 75 pieds / minute (7m²)
  • Consommation d’énergie : 0,2 watts
  • Puissance de sortie : 150 milliwatts
  • Temps d’exécution de charge complète : 28 heures
  • Temps de charge : 3 à 5 heures
  • Production d’ozone : Moins de 0,028 ppm, UL, FUJI, USC, Intertec
  • Pièces jointes : Cordon tour de cou
  • Câble de chargement : Cordon USB
  • Émetteur : platine
  • Collectionneur : acier inoxydable
  • Taille : 2 “x 3” x ⅔ “
  • Poids : 2,12 onces.
  • Couleur : blanc
Petit filtre HEPA Concurrent ionique Air Supply® rechargeable
Élimine la poussière * Oui Oui
Élimine les spores de moisissure * Oui Oui
Élimine le pollen * Oui Oui
Élimine la fumée * Oui Oui
Supprime les virus * Oui
Élimine les bactéries * Oui
Élimine les vapeurs * Oui
Élimine les odeurs * Oui
Émetteur de carbone bruyant Oui
Rechargeable Oui Oui
Petit et portable Oui Oui
75 pi / min. flux d’air Oui
Calibré scientifiquement Oui
Électrodynamiquement avancé Oui
Puissance de purification de l’air de 150 mW Oui
Éloigne les contaminants Oui
Émetteur Platine Oui
Aucun filtre Oui Oui
Sans ventilateur Oui Oui
Niveau sonore silencieux Oui
Ozone ultra faible Oui
50 millions d’ions / cc Oui
4 brevets américains Oui
Aucun entretien Oui

 

 

 

 

 

 

Le purificateur portable AS300R permet de transporter avec soi son propre mini purificateur d'air. Sous forme de pendentif, il est léger et discret. Il permet en plus d'augmenter la puissance de purification du Viramask ! Il recèle aussi une lampe UV-C germicide pour une meilleure protection de votre espace personnel.

Emportez de l’air frais rechargeable avec vous partout où vous voyagez

Enfin arrivé! Le nouveau Air Supply® AS-300R rechargeable par USB. Avec 28 heures d’autonomie par charge, cette unité portable ultra légère propulse un air plus propre, plus frais et plus sain dans votre zone de respiration personnelle. Créé spécialement pour aider les malades qui souhaitent respirer plus facilement lorsqu’ils voyagent, l’AS-300R est très innovant, il est le haut de gamme en matière de purification de l’air personnel. Avec une conception avancée de décharge plasma, l’AS-300R est livré avec un émetteur en platine massif et une grille en acier inoxydable. Bénéficiez d’une décennie de recherche avancée du pionnier de la purification de l’air portable ionique! Voir les études de validation.

 

Avantages :

Aide à lutter contre : la poussière, les spores de moisissure, les pollens, la fumée, les virus, les vapeurs, les odeurs, les allergènes

Rechargeable, il vous suit jusqu’à 28 heures.

Vous aide à mieux respirer dans les salles d’attente ou en espace confiné.

Aide à éloigner de vous de nombreux polluants et virus.

Sans entretien

Octroi de quatre brevets américains.

Testé sans danger lors des voyages en avion.

Testé jusqu’à une taille de virus de 0,04 microns .

Émetteur permanent en platine massif et collecteurs en acier inoxydable.

Se porte sur la poitrine, en pendentif pour protéger votre espace personnel.

Fonctionnement du purificateur d'air ionique personnel rechargeable Air Supply® AS-300R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Étude et Avis, cliquez sur le + pour les voir :

Ce texte est une traduction. Pour voir l'étude en anglais suivez-ce lien

SER GEY A. GRINSHPUN, BYUNG UK LEE, MJKHAlL YERMAKOV et ROY MCKAY

CENTRE D'ÉTUDES SUR LES AÉROSOLS LIÉS À LA SANTÉ, DÉPARTEMENT DE LA SANTÉ ENVIRONNEMENTALE DES SERVICES PULMONAIRES AU TRAVAIL,
UNIVERSITY OF CINCINNATI, CINCINNATI, OH 45267-0056, ÉTATS-UNIS 
MOTS CLÉS: RESPIRATEUR, PÉNÉTRATION DES PARTICULES, FACTEUR DE PROTECTION, ÉMISSION D'IONS

introduction

Les effets néfastes sur la santé associés aux particules en suspension dans l'air, y compris les aéroallergènes microbiens et non microbiens, ont récemment attiré une attention considérable, en particulier en raison de l'augmentation de la notification des symptômes respiratoires dans certains environnements intérieurs professionnels et résidentiels. Les dernières flambées de maladies émergentes et la menace de bioterrorisme ont ajouté du carburant au problème. Bien que les voies de transmission de certaines maladies émergentes restent à identifier (par exemple, le SRAS), on sait que de nombreux effets sur la santé induits par le virus se propagent au cours de la phase d'aérosols. La réduction de la concentration de particules en suspension dans l'air inhalées devrait réduire le risque d'infection, car le nombre de cas parmi la population sensible est proportionnel à la concentration moyenne de noyaux de gouttelettes infectieuses dans une pièce et à la probabilité que les particules soient inhalées. Il existe une demande particulière pour accroître l'efficacité des dispositifs de protection respiratoire existants, qui autrement pourraient ne pas fournir une protection adéquate contre les agents aérosols. En réponse à cette demande, nous avons développé et testé un nouveau concept qui permet d'améliorer considérablement le facteur de protection fourni par les masques respiratoires à filtre conventionnels contre les particules submicroniques en suspension dans l'air (par exemple, les virus). Le concept est basé sur l'émission continue d'ions électriques unipolaires à proximité d'un respirateur. nous avons développé et testé un nouveau concept qui permet d'améliorer considérablement le facteur de protection fourni par les respirateurs à filtre conventionnel contre les particules submicroniques en suspension dans l'air (par exemple, les virus). Le concept est basé sur l'émission continue d'ions électriques unipolaires à proximité d'un respirateur. nous avons développé et testé un nouveau concept qui permet d'améliorer considérablement le facteur de protection fourni par les respirateurs à filtre conventionnel contre les particules submicroniques en suspension dans l'air (par exemple, les virus). Le concept est basé sur l'émission continue d'ions électriques unipolaires à proximité d'un respirateur.

Méthodes

Graphique de configuration de test avec masque respiratoire, avec impacteur électrique basse pression.
Figure 1. Configuration expérimentale

Le nouveau concept a été testé dans une chambre intérieure non ventilée (24,3 m 3 ). Un respirateur R95 (3M 8247, 3M Company, St. Paul, MN, USA) a été scellé sur un mannequin avec du silicone et de la vaseline et connecté à un appareil respiratoire fonctionnant à un débit d'air constant de 30 L / min. (inhalation). Avant le début de la collecte des données, des tests de fuite (entre le masque et le visage du mannequin) ont été réalisés avec un liquide produisant des bulles (Trubble Bubble, New Jersey Meter Co., Paterson, NJ, USA). Cette conception expérimentale nous a permis d'évaluer l'effet d'amélioration de l'émission continue d'ions électriques unipolaires sur la protection fournie par le filtre respiratoire (en supposant que la pénétration des particules à travers les fuites était négligeable). Les particules de taille virale (taille aérodynamique médiane d a= 0,04-0,20 µm) ont été pulvérisés dans la chambre en utilisant un générateur de fumée. Un impacteur électrique basse pression (ELPI, TSI Inc./Dekati Ltd, St. Paul, MN, USA) a été utilisé pour déterminer la concentration et la distribution de la taille des particules aérodynamiques en temps réel. L'échantillonnage d'aérosols de l'extérieur et de l'intérieur du respirateur a été alterné. Les lignes d'échantillonnage et les débits étaient identiques en amont et en aval de l'ELPI. La résolution temporelle a été ajustée à 10 secondes. Le facteur de protection respiratoire a été déterminé comme un rapport des concentrations d'aérosols mesurées à l'extérieur ( OUT ) et à l'intérieur ( IN) le respirateur en 3 min. incréments pendant une période de 12 min. Le montage est schématisé sur la figure 1. Les tests de fond ont été réalisés en l'absence d'émission d'ions dans l'air. Ensuite, un émetteur d'ions unipolaire (VI-3500 *, Wein Products, Inc., Los Angeles, CA, USA) a été mis en marche à 20 cm du respirateur, et le facteur de protection a été déterminé en 3 min. incréments pendant 12 min. de son fonctionnement.L'émetteur a été caractérisé en mesurant la densité d'ions dans l'air à 1 m du point d'émission en utilisant un compteur d'ions d'air (AlphaLab Inc., Salt Lake City, UT, USA). En plus des expériences sur mannequin avec un respirateur scellé, des tests sur des sujets humains ont également été effectués. Au cours de cette phase de test, le même modèle de masque filtrant R95 a été porté par un sujet de test qui avait déjà été testé pour ce respirateur à l'aide d'un modèle TSI 8020 Portacount (TSI, Inc). Le protocole de test d'ajustement comprenait des manœuvres de tête et de respiration standard requises aux États-Unis (respiration normale et profonde, déplacement du visage et du corps de gauche à droite et de haut en bas, parler, etc.). 

Résultats

Le facteur de protection mesuré avec le respirateur scellé sur le visage du mannequin était de 73 ± 6,0. Nous nous attendions à ce qu'il dépasse 20 puisque le dispositif R95 devrait avoir une efficacité de collecte d'au moins 95% dans le pire des cas. Les tests de caractérisation des émetteurs ont montré que la densité des ions négatifs de l'air dans la chambre augmentait rapidement, une fois qu'elle était allumée. Il a atteint (1,340 ± 0,037) x10 6 cm · 3 pendant 5 s, est resté approximativement à ce niveau pendant 30 min. émission continue d'ions, et a chuté au niveau initial en 3 min. après avoir été éteint (Figure 2). Par conséquent, il a été conclu que les expériences avec des respirateurs en présence de l'émetteur ont été menées à un niveau d'ionisation de l'air constant. 

Graphique de la densité d'ions dans l'air (cm-3) en fonction du temps d'émission d'ions (min)
Figure 2. Densité des ions de l'air en fonction du temps pendant l'émission d'ions unipolaires par le VI-3500 * dans la chambre. 
Graphique du facteur de protection en fonction du temps d'émission d'ions (min)
Figure 3. Facteur de protection du respirateur R95 amélioré par le VI-3500 * (en moyenne sur d a = 0,04-0,20 µm).

La figure 3 montre les données intégrées de la taille des particules en fonction du temps d'émission des ions (le temps t = 0 représente le facteur de protection déterminé sans émission d'ions d'air, tandis que t> 0 représente les données obtenues lorsque l'émetteur a fonctionné en continu pendant 3, 6 , 9 et 12 min., Respectivement.) On voit que la protection respiratoire a augmenté à 512 ± 65 (amélioration de 7) à la suite d'un 3 min. émission d'ions à proximité du respirateur.Une ionisation supplémentaire n'a pas modifié de manière significative l'amélioration des performances du respirateur (p = 0,06). On pense que puisque les particules et les fibres de filtre sont chargées unipolairement par les ions, les forces de répulsion diminuent le flux de particules vers le filtre. Cela a réduit le nombre de particules susceptibles de pénétrer à travers le masque et d'être inhalées. Les facteurs de protection (ajustement) du respirateur R95 mesurés sur le sujet humain variaient de 110 à 278, selon la procédure de respiration, avec une moyenne de 152, lorsqu'aucune émission d'ions dans l'air n'était introduite. Lorsque l'émetteur d'ions était allumé, les facteurs d'ajustement variaient de 311 à 1380, avec une moyenne de 611, montrant une amélioration de 4 fois. Les données suggèrent que les fuites au joint facial peuvent quelque peu réduire, mais pas éliminer,

Conclusions

L'émission continue d'ions unipolaire à proximité d'un masque respiratoire filtrant a le potentiel d'améliorer considérablement les performances contre les particules d'aérosol de la taille d'un virus. 

Remerciements

Les auteurs remercient Wein Products, Inc. (Los Angeles, CA, USA) pour avoir aidé à lancer cette recherche.

* Ce document concernait à l'origine VI-2500, Wein Products, Inc.

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Dr Gabor Lantos Lettre d'introduction à la technologie ionique réduisant les risques de virus et d'agents pathogènes respiratoires en suspension dans l'air

Dr Gabor Lantos MD.P.ENG.MBA Chef des services de gestion de la santé au travail Inc. Toronto, Barries, Londres, Vancouver
Cher M. Weinberg,

Vous m'avez demandé mon avis professionnel concernant l'utilisation potentielle des purificateurs d'air ioniques Wein Air Supply comme auto-protection d'appoint pour les travailleurs de la santé et pour d'autres personnes qui pourraient être des contacts du virus du SRAS ou d'autres agents infectieux.

En tant que consultant en santé au travail dans de nombreux hôpitaux d'enseignement de Toronto, j'ai beaucoup contribué à contenir les récentes éclosions de SRAS et j'ai présenté des soumissions privées et publiques à la Commission ontarienne d'enquête sur l'introduction et la propagation du SRAS en Ontario ( www.sarscommission.ca ma propre soumission du 17 Novembre e commence à la page 165 de la transcription).

Pour les raisons qui suivent, mon opinion professionnelle, à la fois en tant qu'ingénieur professionnel et en tant que médecin du travail, est que la taille de la pièce et le purificateur d'air porté au cou peuvent également être d'un avantage significatif pour atténuer les risques du SRAS comme d'autres agents pathogènes courants dans l'air tels que les coronavirus du «rhume commun», la tuberculose et la grippe A et B.

Les connaissances médicales actuelles sur le SRAS ne sont pas adéquates pour la prévention et ne sont pas fiables pour le traitement. Les moyens immunoprophylactiques n'existent pas encore et les premiers essais thérapeutiques pour les personnes atteintes se sont révélés inefficaces et même nocifs. Jusqu'à ce que des immunisations et / ou des thérapies efficaces soient développées et facilement disponibles, l'accent doit être mis sur  les  mesures préventives .

Le succès de l'endiguement des flambées de SRAS reposait sur des interventions de santé publique, des contrôles environnementaux et des équipements de protection individuelle. Les politiques et procédures traditionnelles de contrôle des infections étaient insuffisantes. Selon une publication récente du CDC (Emerging Infectious Diseases Vol. 9, No. 10, octobre 2003): «Pour prévenir la propagation du SRAS, nous avons mis en place des précautions respiratoires et de contact strictes».

L'enquête de l'Organisation mondiale de la santé sur les appartements Amoy Garden de Hong Kong a révélé comment l'infection se propageait via des courants d'air interconnectés dans tout le bâtiment.

La justification de l'utilisation des purificateurs d'air ioniques est que l'émission d'ions réduit la concentration de particules en suspension dans l'air. Les agents pathogènes en aérosol et les gouttelettes en suspension contaminées se chargent et précipitent sur les surfaces proches: ne doivent plus être inhalées. Les premières études menées par le Département de microbiologie de l'UCLA ont simulé les caractéristiques du flux d'air de la respiration humaine, «imitant l'utilisation réelle» de l'instrument porté par le cou. Ils ont montré une réduction «uniformément reproductible» de 90% des bactéries en suspension dans l'air. Dr Spira, le directeur médical, grâce aux expériences que nous avons menées, les résultats suggèrent que nous pourrions réduire considérablement le risque de pneumonie, en particulier ceux contractés dans les hôpitaux.

Cette dernière affirmation est particulièrement remarquable étant donné qu'au moins la moitié des cas de SRAS à Toronto ont été contractés dans des hôpitaux (nosocomialement).

 Des recherches ultérieures menées à la Division of Environmental and Industrial Hygiene / Health Related Aerosol Studies du Centre médical de l'Université de Cincinnati ont été publiées dans le Journal of Aerosol Science Vo.32, SI, septembre 2001, puis présentées à la Conférence européenne sur les aérosols en Allemagne. Il a été constaté qu'en fonction de la taille des particules, du temps de fonctionnement et d'autres variables, de 79 à 97% des particules étaient éliminées de l'air ambiant. Cette gamme de tailles comprend des particules de bactéries, de moisissures et de virus. Les études les plus récentes de l'été 2003 par les auteurs principaux Drs. Grinshpun et MacKay ont montré que si un masque chirurgical réduit à lui seul de 75% le nombre total d'organismes inhalés, la combinaison d'un masque chirurgical et du purificateur d'air ambiant VI3500 Vortex * a entraîné une réduction de 99,5% des particules infectieuses inhalées. 

Les respirateurs (masques) et les purificateurs d'air ioniques utilisés ensemble ont créé un   système synergique . Non seulement le purificateur d'air réduit la concentration en amont des particules, mais il améliore également les performances de filtrage du respirateur car les particules chargées sont filtrées plus efficacement que les particules électriquement neutres. Il existe des difficultés bien connues avec l'approvisionnement, la sécurisation, l'ajustement et le port des N95. L'efficacité d'un masque chirurgical standard associé à un purificateur d'air ionique est égale ou supérieure à celle d'un N95 seul.

La réduction de la concentration de particules en suspension dans l'air réduit le risque d'infection. Selon Nardel EA et Macher JM, (Respiratory Infection Transmission and Infection Control Chapter 9, Bioaerosols: Assessment and Control ACGIH 1999) «le nombre attendu de cas parmi un nombre donné de personnes sensibles est proportionnel à la concentration moyenne de noyaux de gouttelettes d'infection dans une pièce, et la probabilité que les particules soient inhalées ».

En résumé, mon opinion professionnelle est que l'utilisation du purificateur d'air seul, ou dans des environnements à haut risque en tant que complément aux masques, respirateurs et autres EPI, réduira considérablement le risque de contracter des infections aéroportées.

- Dr Gabor Lantos P.Eng MBA MD

MÉDECIN DU TRAVAIL ET INGÉNIEUR PROFESSIONNEL
PRÉSIDENT: OHMS

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Lettre de Sergey A. Grinshpun confirmant l'efficacité des équipements générateurs d'ions sur le SRAS, l'anthrax et la variole

Centre médical de l'Université de Cincinnati

DÉPARTEMENT DE SANTÉ ENVIRONNEMENTALE UNIVERSITÉ DE CINCINNATI

 

M. Stanley Weinberg Wein Products Inc.

Cher M. Weinberg,

Vous avez demandé une lettre exprimant mon opinion sur la question de savoir si les résultats sur l'efficacité de votre équipement générateur d'ions, qui a été testé dans notre laboratoire, peuvent être extrapolés au virus du SRAS, aux spores bactériennes de l'anthrax et au virus de la variole. Si je comprends bien, votre demande concerne deux questions: (1) si la diminution de la concentration d'aérosol observée dans nos tests avec des particules non pathogènes devrait se produire avec les agents biologiques ci-dessus et (2) si oui, votre équipement de purification de l'air fournir un degré de protection significatif contre les microorganismes en suspension dans l'air causant le SRAS, l'anthrax ou la variole.

En ce qui concerne la première question, je suis d'avis que la réduction de la concentration d'aérosol, que nous avons trouvée plus tôt pour des particules d'essai allant d'environ 0,3 à 3 microns, peut être extrapolée à toutes les particules de cette gamme de tailles aérodynamiques, quelles que soient leurs caractéristiques infectieuses.

De plus, notre récente étude préliminaire a montré que la gamme de tailles de particules ci-dessus peut être étendue à des tailles inférieures: inférieures à 0,04 µm (tel que mesuré par l'ELPI). Ainsi, toute la gamme de tailles de particules testées couvre les tailles de la plupart des virus et bactéries en suspension dans l'air.

La question suivante concerne l’évaluation de l’efficacité de la protection contre le SRAS et d’autres maladies pour lesquelles la transmission par voie aérienne a été identifiée ou anticipée. On prévoit actuellement que le virus causant le SRAS peut être transmis par voie aérienne, c'est-à-dire avec les gouttelettes d'un éternuement ou d'une toux humaine. En général, les tailles de virus uniques vont d'environ 0,04 à 0,3 um. Les gouttelettes de salive en aérosol contenant des virus peuvent être d'un ou deux ordres de grandeur plus grandes. Cependant, comme une certaine teneur en eau de ces gouttelettes s'évapore rapidement, la plupart des particules porteuses de virus tombent dans la plage de tailles d'environ 0,1 à 3 um. Cette gamme a été testée dans nos expériences. Nos données montrent que votre équipement générateur d'ions,

y compris le Vortex VI-3500 * testé (stationnaire) et le Minimate ™ AS180i * (portable), devrait réduire considérablement la concentration de gouttelettes de 0,1 à 3 µm à proximité des purificateurs d'air ioniques (au moins, dans les conditions testées de notre laboratoire). Cette réduction de la concentration d'aérosol devrait se produire dans la zone de respiration d'une personne utilisant votre purificateur ionique portable et dans une pièce dans laquelle votre unité stationnaire fonctionne. L'effet s'est avéré dépendant du temps et du volume d'air intérieur. La réduction de la concentration des aérosols est particulièrement prononcée dans les espaces confinés et peut varier considérablement d'un modèle / fabricant à l'autre, en fonction du taux d'émission d'ions et d'autres facteurs.

Il faut comprendre que les purificateurs d'air ioniques ne sont généralement pas considérés comme un moyen de remplacer les masques personnels ou les filtres respiratoires. Cependant, dans certaines conditions, l'utilisation de dispositifs ioniques peut offrir une efficacité de purification de l'air identique ou comparable à celle obtenue avec des masques chirurgicaux et des respirateurs tout en offrant un plus grand niveau de confort pour le porteur / utilisateur. Il faut également comprendre qu'aucune revendication ne doit être faite selon laquelle vos purificateurs d'air ioniques peuvent éliminer complètement le risque d'inhaler des particules en suspension dans l'air ou empêcher la transmission d'agents infectieux dans l'air intérieur. Les réductions des concentrations de particules en suspension dans l'air que nous avons observées seraient, à mon avis, utiles pour fournir un certain degré de réduction des risques contre toute maladie pour laquelle la transmission par aérosol est l'une des voies infectieuses. En règle générale, si la concentration dans l'air d'un virus ou d'une bactérie est sensiblement réduite, le risque de contracter la maladie par inhalation est également sensiblement réduit. En fait, c'est précisément pour cette raison que les dispositifs de protection individuelle conventionnels, tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d'autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l'air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov). le risque de contracter la maladie par inhalation est également considérablement réduit. En fait, c'est précisément pour cette raison que les dispositifs de protection individuelle conventionnels, tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d'autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l'air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov). le risque de contracter la maladie par inhalation est également considérablement réduit. En fait, pour cette raison même, les dispositifs de protection individuelle conventionnels, tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d'autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l'air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov). tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d'autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l'air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov). tels que les masques personnels et les respirateurs N95, sont recommandés par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis et d'autres agences. Les masques personnels réduisent le nombre de particules inhalées de l'air contaminé par des micro-organismes (ne visant pas nécessairement à atteindre une pénétration nulle). Les précautions aéroportées ont été précisées dans le document du CDC du 1er mai 2003, intitulé «Mise à jour des lignes directrices provisoires de contrôle des infections domestiques dans les milieux de soins de santé et communautaires pour les patients suspectés de SRAS» (www.cdc.gov).

Dans le cas du SRAS, on pense que la transmission par aérosol est l'une des voies infectieuses. Lors du télébriefing du CDC du 15 mai, le Dr Gerberding, directeur de l'agence, a déclaré: «il y avait des opportunités pour le virus du SRAS de se propager dans l'air… il est impératif que nous pratiquions une extrême vigilance dans les précautions de contrôle des infections, que les contacts aériens et les procédures standard soient appropriés dans les situations où les patients atteints du SRAS sont hébergés et que les précautions contre les gouttelettes qui ont été l'objectif principal doivent également être maintenues. Elle a également déclaré: «nous ne pouvons pas exclure la possibilité d'une transmission par aérosol ou par voie aérienne, et donc… nous soulignons l'extrême importance de la vigilance à tous les niveaux de protection aérienne» (CDC Telebriefing Transcript: Update on SARS, www.cdc. gov).

Le respirateur N95 fonctionne en piégeant au moins 95% des particules en suspension dans l'air, réduisant ainsi la concentration de micro-organismes inhalés. Bien que basé sur un principe différent et offrant une efficacité en fonction du temps et du volume de la pièce, l'équipement générateur d'ions Wein réduit également la concentration de particules d'aérosol dans la zone de respiration, permettant ainsi une diminution de l'exposition aux agents aérosols infectieux à l'intérieur.

Notre étude en laboratoire sur mannequin en cours traite de la situation où le respirateur est utilisé en combinaison avec un purificateur d'air ionique fonctionnant à proximité. Les mesures de concentration d'aérosols sont effectuées à l'intérieur et à l'extérieur du masque. La pénétration des particules

l'efficacité est déterminée en fonction du temps dans la plage de tailles de particules de 0,04 à environ 3 microns. Parmi les virus et les bactéries de cette gamme de taille figurent le coronavirus (SRAS), qui est compris entre 0,06 et 0,22 µm, le virus de la variole majeure (variole), qui est d'environ 0,2 à 0,3 µm, et la bactérie Bacillus anthracis (anthrax), qui est d'environ 1 µm. Les expériences ont été installées dans une chambre d'essai intérieure de la taille d'une pièce (25 m 3 ) utilisant des particules «physiques». La décroissance naturelle de la concentration des aérosols est prise en compte dans la conception de notre étude. Les données préliminaires obtenues avec un taux d'inhalation de 30 litres d'air par minute ont révélé qu'une émission d'ions unipolaire près du respirateur améliore considérablement ses performances, en particulier pour les petites particules submicrométriques.

Le facteur de protection (l'inverse de la pénétration des particules) du respirateur N95 avec un ajustement parfait du visage s'est avéré augmenter d'environ 50% en raison de l'amélioration fournie par l'unité Automate ™ AS1250B *. Lorsqu'un émetteur d'ions Vortex VI-3500 * plus puissant fonctionnait près du visage du mannequin, le facteur de protection N95 augmentait plus significativement, permettant à <1% des particules d'aérosol de pénétrer à travers le filtre (au lieu du seuil de pénétration de 5% du respirateur N95 certifié. ). Sur la base de nos données préliminaires, je pense que les charges électrostatiques ajoutées sur les fibres N95 provoquent un effet d'amélioration significatif (environ 5 fois pour le purificateur ionique Vortex VI-3500 *). Je m'attendrais à ce que cet effet d'amélioration entraîné par la charge de la fibre se manifeste également avec d'autres masques faciaux (par exemple, avec le masque chirurgical commun qui a une efficacité de collecte inférieure à celle du respirateur N95). Cette déclaration doit être vérifiée expérimentalement. Les tests de laboratoire impliquant des masques chirurgicaux associés à des émetteurs ioniques sont actuellement en cours de planification avec des résultats attendus dans environ deux mois.

Je crois que lorsque les deux effets (la réduction de la concentration de l'air intérieur et l'amélioration des performances du filtre respiratoire) sont combinés, la concentration de particules inhalées par une personne portant à la fois un masque respiratoire et un purificateur d'air ionique Wein serait plus réduite que si la personne a utilisé le masque seule. Ceci s'applique à toutes les particules en suspension dans la plage de tailles testée.

Sur la base des données actuellement disponibles, je conclurais que la réduction de la concentration d'aérosol, qui résulte du fonctionnement des émetteurs d'ions Wein dans des environnements intérieurs, devrait réduire davantage le risque d'infection de virus ou de bactéries en suspension dans l'air par rapport à une respiration complètement non protégée ou à la protection contre l'inhalation. fourni par le respirateur N95 seul. En fonction de la dose infectieuse d'un organisme spécifique et de son niveau de concentration en aérosol à l'intérieur, la réduction du risque peut être obtenue pour tout agent dont la taille est comprise entre 0,04 et 3 microns, y compris le coronavirus, le virus de la variole et B. anthracis causant l'anthrax .les spores. Je prévois que les meilleurs résultats peuvent être obtenus lorsque toutes les personnes présentes dans une pièce utilisent des purificateurs ioniques et portent un masque de protection personnel. Cela devrait augmenter l'efficacité globale de chaque individu exposé à un contaminant de l'air intérieur et minimiser l'effet de contamination croisée

Je reconnais que bien que la principale voie de transmission du SRAS reste à identifier, on pense actuellement qu'elle se propage au toucher ainsi que par la transmission par aérosol. Ainsi, réduire la concentration de particules en suspension dans l'air devrait réduire le risque d'infection. Selon EA Nardell et JM Macher (Respiratory Infections - Transmission and Environmental Control - Chapter 9; IN: Bioaerosols: Assessment and Control, ACGIH, 1999), «le nombre attendu de cas parmi un nombre donné de personnes sensibles est proportionnel à la moyenne concentration de noyaux de gouttelettes infectieuses dans une pièce et la probabilité que les particules soient inhalées »(p. 9- 6). Parmi les mesures qui peuvent prévenir ou réduire les infections aéroportées, les experts ci-dessus énumèrent le contrôle de la concentration d'agents infectieux dans les sources potentielles et la maximisation des taux d'élimination des aérosols infectieux en suspension dans l'air grâce à la ventilation par dilution et à l'utilisation de purificateurs d'air (p. 9-11). De nombreux documents récemment publiés, y compris les directives et recommandations de l'OMS (www.who.int) et du CDC (www.cdc.gov), dont certains ont déjà été cités dans cette lettre, ainsi que d'autres documents (par exemple, les informations cliniques sur le SRAS Fiche publiée par l'Université Johns Hopkins le 24 avril 2003), soutiennent ce point de vue.

Je comprends que les ions émis par vos purificateurs chargent les particules d'aérosol et ces particules se déplacent vers les surfaces intérieures et se déposent dessus. Cela suggère que le problème du nettoyage de surface doit être correctement résolu lorsque l'équipement est utilisé. Comme je l'ai déjà dit, la décontamination de surface semble être une tâche moins complexe que l'épuration de l'air lorsque celle-ci est effectuée à des niveaux d'efficacité très élevés. Bien que la remise en suspension des particules à partir des surfaces soit généralement reconnue comme une source potentielle de contamination de l'air, on pense que l'efficacité de la réérosolisation des virus et des bactéries est très faible en raison de leur petite taille. Pour les aérosols infectieux, «les particules qui entrent en contact avec une surface sont supposées y adhérer» (Nardell et Macher, p.9-10). Les particules chargées sont particulièrement difficiles à remettre en suspension.

Faites-moi savoir si vous avez d'autres questions. Cordialement,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Directeur, Centre d'études sur les aérosols liés à la santé

Ce texte est une traduction automatique. Pouvoir le texte en anglais, suivez ce lien

Des scientifiques de l'Institut de la santé de Berlin (BIH), de la Charité - Universitätsmedizin Berlin et de la clinique du thorax de l'hôpital universitaire de Heidelberg, dont la collaboration se déroule sous les auspices du Centre allemand de recherche pulmonaire (DZL), ont examiné des échantillons provenant de non-virus patients infectés afin de déterminer quelles cellules des poumons et des bronches sont la cible d'une infection au nouveau coronavirus (SRAS-CoV-2). Ils ont découvert que le récepteur de ce coronavirus est abondamment exprimé dans certaines cellules progénitrices. Ces cellules se développent normalement en cellules des voies respiratoires tapissées de projections en forme de poils appelées cils qui éliminent le mucus et les bactéries des poumons. Les scientifiques ont maintenant publié leurs résultats dans The EMBO Journal .

Le professeur Roland Eils et ses collègues de la clinique du thorax à Heidelberg avaient initialement l'intention d'étudier pourquoi le cancer du poumon survient parfois chez des personnes qui n'ont jamais fumé. Ils ont commencé par analyser des échantillons de douze patients atteints de cancer du poumon. Ces échantillons ont été obtenus de la biobanque pulmonaire de Heidelberg et provenaient à la fois de la partie cancéreuse des poumons et du tissu pulmonaire sain environnant. Ils ont également étudié les cellules des voies respiratoires de patients sains, qui avaient été collectées de manière mini-invasive lors d'un examen bronchoscopique effectué pour exclure un cancer du poumon. Le coronavirus à propagation rapide a incité les chercheurs à jeter un autre regard sur ces données existantes mais jusqu'à présent non publiées.

L'infection nécessite des récepteurs et des cofacteurs

«Nous voulions savoir quelles cellules spécifiques le coronavirus attaque», explique le professeur Christian Conrad, qui travaille également au BIH Digital Health Center. Les scientifiques savaient, d'après des études menées par le professeur de BIH Christian Drosten, directeur de l'Institut de virologie du Campus Charité Mitte, et par d'autres, que la protéine de pointe du virus se fixe à un récepteur ACE2 à la surface cellulaire. De plus, le virus a besoin d'un ou plusieurs cofacteurs pour pouvoir pénétrer les cellules. Mais quelles cellules sont dotées de tels récepteurs et cofacteurs? Quelles cellules dans quelle partie du système respiratoire sont particulièrement sensibles à l'infection par le SRAS-CoV-2? Eils et ses collègues du BIH et de la Charité ont maintenant utilisé la technologie de séquençage monocellulaire pour examiner les cellules des échantillons d'Heidelberg.

60000 cellules individuelles ont été séquencées

«Nous avons ensuite analysé un total de près de 60000 cellules pour déterminer si elles activaient le gène pour le récepteur et les cofacteurs potentiels, leur permettant ainsi en principe d'être infectées par le coronavirus», rapporte Soeren Lukassen, l'un des principaux auteurs de l'étude maintenant en cours de publication dans The EMBO Journal. «Nous n'avons trouvé les transcrits géniques pour ACE2 et pour le cofacteur TMPRSS2 que dans très peu de cellules, et seulement en très petit nombre.» Lukassen et ses quatre co-auteurs principaux Robert Lorenz Chua, Timo Trefzer, Nicolas C. Kahn et Marc A. Schneider ont découvert que certaines cellules progénitrices des bronches sont principalement responsables de la production des récepteurs du coronavirus. Ces cellules progénitrices se développent normalement en cellules des voies respiratoires tapissées de projections en forme de poils appelées cils qui éliminent le mucus et les bactéries des poumons. «Forts de la connaissance des cellules attaquées, nous pouvons désormais développer des thérapies ciblées», explique le professeur Michael Kreuter de la clinique du thorax de l'hôpital universitaire de Heidelberg. 

Pourquoi l'infection progresse-t-elle si différemment?

Une découverte supplémentaire intéressante de l'étude était que la densité des récepteurs ACE2 sur les cellules augmentait avec l'âge et était généralement plus élevée chez les hommes que chez les femmes. «Ce n'était qu'une tendance, mais cela pourrait expliquer pourquoi le SRAS-CoV-2 a infecté plus d'hommes que de femmes», dit Eils. Cependant, souligne-t-il, «la taille de nos échantillons est encore beaucoup trop petite pour faire des déclarations concluantes, nous devons donc répéter l'étude dans de plus grandes cohortes de patients. 

«Ces résultats nous montrent que le virus agit de manière très sélective et qu'il dépend de certaines cellules humaines pour se propager et se répliquer», explique Eils. «Mieux nous comprendrons l'interaction entre le virus et son hôte, mieux nous serons en mesure de développer des contre-stratégies efficaces.» Lui et les autres chercheurs étudieront ensuite les patients COVID 19 pour vérifier si le virus a réellement infecté ces cellules. «Nous voulons comprendre pourquoi l'infection suit une évolution bénigne chez certains patients, tout en provoquant une maladie grave chez d'autres», dit Eils. «Nous allons donc également examiner de près les cellules immunitaires du tissu infecté.»

Les entreprises technologiques fournissent une expertise

Sur la base d'une solution technologique haute performance conçue par Intel, Dell a développé une architecture matérielle et système qui a réduit le temps de traitement nécessaire pour séquencer les 60 000 cellules individuelles. Hannes Schwaderer, directeur national d'Intel Allemagne, explique: «Il y a beaucoup de choses que nous ne savons pas sur le coronavirus. Ce projet de recherche et les prochaines étapes nécessitent d'énormes ressources informatiques. C'est exactement là que notre expertise peut vous aider. » Les systèmes ont ensuite été installés et mis en service avec SVA System Vertrieb Alexander GmbH. 

BIH soutient la recherche sur le COVID-19

L'Institut de la santé de Berlin (BIH) contribue à faire progresser la recherche sur le nouveau coronavirus, SARS-CoV-2, grâce à un programme ciblé. Le professeur Axel R. Pries, président par intérim du conseil exécutif de la BIH et doyen de la Charité - Universitätsmedizin, souligne: «À la lumière de la menace mondiale posée par le virus SRAS-CoV-2, nous, en tant que chercheurs, avons le devoir de rassembler tous nos connaissances scientifiques pour comprendre le virus et ses stratégies d'infection ainsi que la progression de la maladie chez les patients atteints de COVID-19. Ce n'est qu'ainsi que nous pourrons mieux identifier les patients à haut risque et développer de nouvelles thérapies et vaccins. Chaque contribution à cet effort fait une différence. »

Manuscrit :
Soeren Lukassen, Robert Lorenz Chua, Timo Trefzer, Nicolas C. Kahn, Marc A. Schneider, Thomas Muley, Hauke ​​Winter, Michael Meister, Carmen Veith, Agnes W.Boots, Bianca P. Hennig, Michael Kreuter , Christian Conrad & Roland Eils: Les récepteurs ACE2 et TMPRSS2 du SRAS CoV 2 sont principalement exprimés dans les cellules sécrétoires transitoires bronchiques ; Journal EMBO  doi: 10.15252 / embj.20105114

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À propos de l'Institut de la santé de Berlin (BIH)
L'Institut de la santé de Berlin (BIH) est une institution de recherche biomédicale axée sur la recherche translationnelle et la médecine de précision. Le BIH se consacre à l'amélioration de la prédiction des maladies évolutives et au développement de thérapies avancées pour les besoins médicaux non satisfaits afin d'améliorer la santé et la qualité de vie des patients. L'Institut s'engage à fournir des solutions de recherche et d'innovation permettant des soins de santé personnalisés et basés sur la valeur. Le BIH est financé à 90% par le Ministère fédéral de l'éducation et de la recherche (BMBF) et à 10% par l'État de Berlin. Les deux institutions fondatrices, la Charité - Universitätsmedizin Berlin et le Max Delbrück Center for Molecular Medicine de l'Association Helmholtz (MDC), sont des entités indépendantes et membres de la BIH.

À propos du Centre allemand de recherche pulmonaire (DZL)
Le Centre allemand de recherche pulmonaire (Deutsches Zentrum für Lungenforschung, DZL) est une association de 29 institutions universitaires et non universitaires de premier plan dédiées à la recherche pulmonaire. Le DZL coordonne et mène des recherches scientifiques fondamentales, axées sur la maladie et centrées sur le patient dans le domaine des maladies pulmonaires, conformément aux normes internationales les plus élevées. L'objectif est de traduire les connaissances scientifiques de base en de nouvelles approches cliniques afin d'améliorer les soins aux patients aussi rapidement et efficacement que possible.

LES NORMES D'HYGIÈNE ET DE SÉCURITÉ PRENANT UNE IMPORTANCE PRIMORDIALE DANS LA LUTTE CONTRE LES ÉPIDÉMIES, VOICI LE FRUIT DE NOTRE RECHERCHE : LES PURIFICATEURS ET DÉTECTEURS LES PLUS PERFORMANTS QUE NOUS AVONS PU DéCOUVRIR.

C'est en août 2020 que cette recherche a débuté dans l'intention de découvrir les meilleures options pour éviter la propagation des épidémies. En effet, l'air à l'intérieur des bâtiments est un vecteur de contamination possible car il arrive que système de ventilation ne soit pas suffisamment puissant pour assurer une aération qui garantirait un air circulant comme à l'extérieur.

C'est pourquoi nous avons sélectionné exclusivement des masques et purificateurs qui sont vraiment capables de réduire significativement les particules fines dans l'air et cela sans l'aide de la ventilation. En effet, les purificateurs ordinaires que vous retrouvez majoritairement dans les grandes surfaces fonctionnent à l'aide de ventilateurs.

Les purificateurs utilisant le principe de l'ionisation de l'air par les ions négatifs ont cette particularité de travailler directement dans l'air pour assainir l'air de façon optimale. La plupart des purificateurs aux ions négatifs dégagent de l'ozone qui peut devenir irritant en intérieur. Nous avons donc affiné nos recherches pour identifier les sociétés qui produisent des purificateurs aux ions négatifs ne dégageant pratiquement pas d'ozone. Les produits que nous vous proposons offrent donc le meilleur rapport qualité/prix pour ce niveau de performance. Au fur et à mesure que nous en trouverons, nous les proposons dans notre boutique. Si vous en connaissez d'autres, n'hésitez pas à nous en informer dans la rubrique "Contactez-nous."

En ce qui concerne les détecteurs, nous proposons également la seule unité capable de mesurer l'indice virus (VIRUS INDEX) (actuellement en instance de brevet).

Pour permettre à un maximum de personnes de se procurer ces fameux purificateurs et ce détecteur au plus vite, nous avons passé commande en quantité afin de faire baisser les prix au maximum. Comme vous le constaterez, nos tarifs sont les plus bas du commerce en ligne, incluant les sites web des fabricants.

Il est vraiment important de comprendre que nous pensons fermement que la purification de l'air de nos bâtiments pourrait être un moyen pour aider à dans ce genre de pandémie. Santé Canada, le CDC, l'OMS ont confirmé dernièrement que ce virus se propage par les aérosols.

239 chercheurs dans 32 pays qui ont alerté l'OMS le 12 juillet pensent que les aérosols sont responsables d'au moins 50% des infections de COVID 19.

Chaque lieu de vie comme les maisons, écoles, CHSLD, EHPAD, milieux de travail, en ayant un air purifié et sain seront avantagés.

Michel Morin

Créateur de Philosop

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Visualisez les 3 vidéos ci-dessous pour découvrir la puissance de la purification de l'air que permettent les ions négatifs. Diminution spectaculaire, en un temps record, des particules fines aéroportées pouvant contenir des polluants et contaminants dangereux. Seuls les purificateurs à ions négatifs comme nous vous offrons sur Philosop permettent d’avoir une telle puissance de purification de l'air et cela sans bruit, sans ventilateur, sans brassage d'air, sans ozone, sans danger et sans filtre. Ne manquez surtout pas la première vidéo dans laquelle je fais ma propre expérience sur la purification. Vous pourrez vous même faire cette expérience chez-vous devant vos ami(e)s.

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Capteur de qualité de l’air intérieur UHOO

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Aide à purifier l’air de...

La poussière

Des spores de moisissure

Du pollen

La fumée

Des virus

Des aérosols

Des odeurs

Des allergènes

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LES IONS NÉGATIFS AMÉLIORENT

Le sommeil

L'humeur

La concentration

l'oxygénation de nos tissus

Le tonus

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etudiants-masque

Les aérosols se concentrent et forment des strates qui s'élèvent naturellement vers le plafond comme dans les grottes avec les chauves-souris. C'est ce que nous avons vu dans le bar le KIROUAC dans lequel il y avait un karaoké. Les gens chantaient, criaient dans un espace restreint, plafond bas, portes et fenêtres fermées. Il y a eu 60 infections en une seule soirée. Cet événement a fait de la ville de Québec l'épicentre du début de la 2e vague.

Comme vous le voyez, plus le temps avance, plus des organismes de partout  dans le monde nous confirment que les aérosols sont un des modes de transmission du virus de la COVID 19.

La bonne nouvelle c'est que nous savons déjà comment traiter l'air et le purifier. Après des milliers de missions sous-marines et spatiales, l'homme a dû apprendre à assainir l'atmosphère. Il existe aujourd'hui des technologies issue de toutes ces expériences, capable de nous débarrasser d'une partie des agents pathogènes dans l'air.

Notre analyse

Sur philosop.com nous avons analysé les meilleurs procédés actuels permettant d'assainir l'air. Nous avons surtout cherché à comprendre comment il est possible de contaminer une atmosphère avec des aérosols chargés de virus, et potentiellement transmettre une infection aux occupants d'une habitation.

L'aération est le moyen le plus simple si elle est assez intense pour disperser rapidement les aérosols vers l'extérieur, comme un bon courant d'air. Mais, en temps d'hiver ou de grosse chaleur les fenêtres sont  généralement fermées et votre système d'aération doit être suffisamment puissant pour traiter l'air, faute de quoi il risque de simplement déplacer les aérosols, permettant alors une possible infection d'autres personnes.

Il faut donc une bonne stratégie !

Chez philosop.com nous pensons, au vu des différentes études réalisées, que si nous ne pouvons pas avoir une aération adéquate avec l'extérieur, il faut alors utiliser des masques 3 épaisseurs et des purificateurs à ions négatifs qui ne déplacent pas les aérosols infectieux et qui augmentent le facteur de protection des masques. Bien mieux encore, pour l'expliquer très simplement, les ions négatifs diffusés par les ioniseurs viennent se fixer sur chaque particule en suspension, et ainsi chargées électriquement, ces particules sont attirées vers la terre.

Nous ne proposons donc que des purificateurs à ions négatifs dans notre boutique car, les autres types de purificateurs sont conçus avec un ventilateur intégré et ils n'augmentent pas le facteur de protection des masques. Comme nous l'avons expliqué, la ventilation déplace l'air mais ne l'évacue pas.

Purificateur ioniseur d'air - Comment ça marche ?

L'OMS a notamment alerté sur l'utilisation de ventilateur en pièce close dans le contexte de la Covid-19. Les ioniseurs d'air sans ventilateur tels que ceux proposés dans notre boutique, au contraire, bloquent la mobilité des aérosols présents dans l'air.

N'ayant pas de ventilateur, nos purificateurs sont très légers, très silencieux, consomment peu d'électricité et n'ont aucun filtre à remplacer. Ils sont donc très pratiques et facilement transportables .

Notre stratégie se résume en 2 étapes

one

Première étape

Privilégiez des purificateurs qui utilisent la technologie des ions négatifs de préférence à d'autres types de purificateurs.

two

Deuxième étape

Utilisez un détecteur de qualité d'air pour être sûr de ce que vous respirez!

Ce détecteur doit permettre :

De savoir si nos purificateurs ne dégagent pas d'ozone en surplus ou d'autres polluants, car le problème avec beaucoup d'ionisateurs, c'est cette création d'ozone indésirable.

De savoir si l'air que nous inhalons chez nous est rempli d'aérosols et si notre purificateur peut les détruire

De savoir si notre air est susceptible de propager des virus et d'infecter les personnes fragiles

D'être consulté à distance par plusieurs personnes et de se mettre en réseau

Avec un tel détecteur nous pourrions même imaginer que la santé publique pourrait connaître, en temps réel, la qualité de l'air des restaurants, bars, salles de gym, écoles, hôpitaux et CHSLD par l'entremise d'un Google Sheets partagé.

Voici ce que nous avons trouvé et ajouté dans notre boutique pour pouvoir appliquer la stratégie gagnante :

Les purificateurs WEIN et TEQOYA qui ne dégagent pratiquement pas d'ozone nous semblent les plus appropriés. Le Wein VI-3500 est le plus puissant avec plus de 800 pied carrés (74 mètre carrés) de traitement.

Le détecteur UHOO est actuellement le meilleur détecteur que nous ayons trouvé. Il détecte 9 polluants dont les particules fines PM 2.5 (aérosols) et l'ozone. Il donne, en plus, un indice virus (Virus Index) qui est actuellement en instance de brevet. Ce détecteur est compatible Google Home, Alexa et IFTTT. Il peut donc facilement être mis en réseau et partager ses données. Il peut aussi envoyer des alarmes sur chacun des polluants et sur l'indice virus (Virus Index).

Voilà, ce n'est qu'un début. Nous pouvons, aujourd'hui, aider à réduire le nombre de virus dans l'air des espaces intérieurs avec nos technologies avancées.

NB : Les purificateurs à ions négatifs vous aident aussi à diminuer la poussière, les spores de moisissure, les allergènes, le pollen, les odeurs, la fumée et les autres bactéries et virus qui se cachent dans l'air et dans les aérosols. De plus, l'ionisation augmente l’efficacité de filtration des masques, comme vous pourrez le lire dans l'étude N°3 citée en bas de page. (vous trouverez les meilleurs masques 3 épaisseurs dans notre boutique) Il existe donc une synergie entre masques et ioniseurs d'air permettant de réduire encore le risque de transmission d'infection.

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Quels sont les effets positifs des ions négatifs sur votre organisme ?

Le vent marin, les sommets enneigés, le bol d’air frais à la campagne : ne croyez pas que ces éléments vous apportent du bien être uniquement par leur force poétique… La clé de notre apaisement en pleine nature appartient à une réalité scientifique : les ions négatifs !

La charge électrique de l’air que nous respirons aurait un impact direct sur notre forme et même notre santé !

LES IONS NÉGATIFS STIMULENT NOS CELLULES

La charge électrique de l’air que nous respirons aurait un impact direct sur notre forme et même notre santé !

« L’idéal serait qu’il y ait par cm³ au minimum 1 500-2 000 ions négatifs et moins d’ions positifs », explique le Dr Hervé Robert.

En effet, de nombreuses études menées sur des animaux, des végétaux et des cellules prouvent les effets bénéfiques des ions négatifs sur notre organisme. Ils favorisent les échanges entre les cellules (dont les membranes ont une charge électrique) et la pénétration d’oxygène (ionisé négativement) au niveau pulmonaire, ils stimulent l’action d’enzymes et font sécréter des neuromédiateurs (sérotonine) et des hormones (cortisol).

maison-interieur

IONS NÉGATIFS : QUAND ON EN MANQUE

Malheureusement, certains éléments naturels comme le brouillard, le vent chaud et sec, les changements de saison, les éruptions solaires, ou humains tels que la pollution, l'air conditionné, les émanations venant des photocopieuses ou des radiateurs électriques, font diminuer la concentration de l’air en ions négatifs. Chacun réagit alors différemment.

« Il existe une très grande variabilité individuelle. Certaines personnes sont plus réceptives que d’autres au manque d’ions négatifs. Elles peuvent avoir divers troubles, par exemple : fatigue, irritabilité, manque de concentration, idées noires, maux de tête, gêne respiratoire, insomnie », détaille le Dr Robert. En France, le sujet ne passionne pas suffisamment pour que des chercheurs prennent la relève du travail accompli. Pourtant, la ionisation séduit déjà à l’étranger.

Au Japon, les nouvelles voitures sont équipées d’un ioniseur. Aux Etats-Unis ils sont remboursés par les mutuelles. Certains hôpitaux ont recours à l’ionisation pour améliorer la cicatrisation des brûlures ou prévenir la contamination de l’air.

IONS NÉGATIFS : OÙ FAIRE LE PLEIN ?

Certains phénomènes naturels provoquent une ionisation négative de l’air : les rayons cosmiques, les rayons ultra-violets, la radioactivité naturelle (sol granitique), la triboélectricité des végétaux (aiguilles de pin), la photosynthèse des plantes, la pulvérisation des liquides (une fontaine, une cascade, les vagues se brisant sur une plage), les orages ou encore l’altitude (à partir de 1200-1500 mètres).

Il suffit donc de vous rapprocher des lieux concernés par ces processus : bord de mer, montagne, campagne…

Et quand c’est impossible, il reste de petites solutions toutes simples : aérer votre habitat tous les jours, se reposer près d’une fontaine, prendre une douche, s’évader au vert dès que possible…

À moins que vous ne décidiez d’investir dans un ioniseur qui fabrique des ions négatifs et les envoie dans l’air ambiant !

TEQOYA : Les purificateurs d'air éco-responsables

IONS NÉGATIFS : CHOISIR UN IONISEUR

L’intérêt croissant pour un habitat sain et la multiplication de diagnostics de qualité de l’air ont boosté la mise en vente des ioniseurs. On en trouve dans les grandes surfaces spécialisées mais aussi sur Internet.

Question efficacité, tout dépend des modèles ! Certains ressemblent à de véritables gadgets comme les ampoules et autres blocs de sel. D'autres ont une réelle utilité. Pour reconnaître un bon d’un mauvais ionisateur, il faut vérifier qu’il ait bien été certifié par un organisme agréé indépendant. La technique compliquée et assez dangereuse d’ionisation de l’air nécessite un savoir-faire et par conséquent induit un coût assez élevé : entre 200 et 800 euros.

Il n'y a pas lieu de se soucier des potentielles émissions d’ozone si l’appareil est de qualité. Il peut même fonctionner en permanence. On le positionne en le surélevant légèrement et on l'oublie! Il fait le travail, nous garantissant un air de qualité en majeure partie débarassé des polluants qui nuisent à notre santé.

Interview avec le fondateur des entreprises TEQOYA, Pierre Guitton

EXEMPLES DE TENEUR EN IONS NÉGATIFS

  • au pied d’une cascade : 10 000-50 000 ions/cm3
  • à la montagne vers 1 200 mètres : 8 000
  • au bord de la mer : 4 000
  • en forêt : 3 000
  • à la campagne : 1 200
  • dans une ville peu polluée : 300
  • dans une ville polluée : 50
  • dans un local habité : 30
  • dans une voiture : 15

Capteur de qualité de l’air intérieur UHOO

  • UHOO Capteur de qualité de l’air intérieur

Purificateur d’air ionique Vortex VI-3500

  • Purificateur d’air ionique Vortex VI-3500

Purificateur d’air ionique personnel AS-300R

  • Purificateur d’air ionique personnel AS-300R

Des études à l'appui

J. Hyg., Camb. (197 9), 83, 59 - Printed in Great Britain 59

L'effet de l'ionisation dE L'air sur la transmission aérienne d'infections expérimentales PAR LE virus de la maladie de Newcastle chez les poulets

Par TIMO ESTOLA State Veterinary Medical Institute, Helsinki

PAAVO MÄKELÄ Helsinki University Central Hospital, Helsinki

et TAPANI HOVI Department of Virology, University of Helsinki, Helsinki, Finland

(Received 31 July 1978)

0022-1724/7.9/8 0096-1978 $01-00 1979 Cambridge university Press

RESUME

L'effet de l'ionisation artificielle de l'air sur la transmission aérienne de l'infection par le virus de la maladie de Newcastle (NDV) chez les poulets a été étudiée dans un système d'isolement composé de deux cages placées côte à côte, munies de parois pleines et d'un "toit" de fils de gaze .

Pendant une période de trois semaines d'observation plus de 90 % des poulets témoins non inoculés, placés dans une des cages, ont contracté le virus NDV transmis à l'air par les oiseaux inoculés et malades de la cage voisine . Cette transmission aérienne de NDV a été complètement empêchée en assurant l'injection d'ions négatifs dans la cage d'essai témoin par une décharge corona négative constante au-dessus du toit de fil de gaze. D'autre part, la propagation de l'infection dans un groupe de poulets logés dans une seule cage simple n'a pas été affectée par ionisation de l'air .

Ces résultats et d'autres suggèrent que l'ionisation artificielle de l'air puisse protéger des animaux contre certaines infections aéroportées interférant avec la formation microbienne d'aérosol et/ou en facilitant la décroissance (précipitation) des particules en suspension dans l'air .

INTRODUCTION

Les particules en suspension dans l'air (aérosols) sont connues pour être ionisées, portant une charge nette négative ou positive. Le modèle de l'ionisation d'un aérosol peut être artificiellement modifié en produisant, par exemple à l'aide d'une décharge corona, un grand nombre de petits ions unipolaires dans l'air (Lehtimäki et Graeffe, 1976). Les particules ionisées d'aérosol ont une tendance à se déplacer vers la charge opposée et par conséquent, dans un espace fermé comme une salle, peuvent s'évacuer de l'air par capture sur les murs ou d'autres surfaces chargées . Le taux d'affaiblissement de l'aérosol dépend de plusieurs facteurs, y compris la charge nette et la taille des particules. Les études sur l'effet de l'ionisation sur des aérosols de particules biologiquement inertes ont indiqué une relation non linéaire entre la taille de la particule et le taux d'assainissement d'un espace fermé (Lchtimäki et Graeffe, 1976). Beaucoup de virus pathogènes par voie de transmission aéroportée, prouvée ou suspectée, ont des diamètres voisins de la dimension particulaire la plus critique à cet égard (0,1 - 0,01 millimètres).

Bien qu'il soit peu probable que les aérosols de virus infectieux se composent principalement de particules simples de virus, il est possible que le degré d'ionisation d'air puisse influencer le taux d'affaiblissement des aérosols de virus plus encore que celui des aérosols bactériens(Mäkelä et al. 1979).

Se rendant compte des effets " antimicrobiens " rapportés de l'ionisation d'air, et du manque d'informations sur les mécanismes possibles de ces effets (Krueger et Reed, 1976), nous avons réalisé les présentes études afin de découvrir si la transmission aérienne des infections expérimentales de virus pourrait être empêchée par l'ionisation de l'air. L'infection par le virus de la maladie de Newcastle (NDV) chez le poulet a ainsi été employée comme le système modèle expérimental.

MATERIELS ET METHODES

Dispositifs d'essais :

L'étude a été réalisée dans une unité intérieure d'isolement se composant d'un petit local pour les vêtements et les bottes de protection et d'une salle animale de 10 m2 de surface couverte . La température de la salle a été gardée entre 15 et 20°C et, pendant les expériences III-V, l'humidité relative a été ajusté sur 75-80 %. Les les poulets ont été maintenus dans deux cages placées côte à côte, toutes deux ayant un plancher de 100 x 80 centimètres. Les murs des cages avaient 36 centimètres de hauteur et étaient comme le plancher, faits d'un matériau compact . Un "plafond" de fils de gaze, avec une maille de 2 x 2 centimètres, a été employé sur les plafonds des deux cages. Dans les expériences III-V un ventilateur électrique a été employé pour produire une circulation d'air constante au-dessus des cages. Un soin particulier a été pris pour éviter la contamination croisée accidentelle entre les cages et les procédures d'entretien des animaux ont été réduites au minimum pendant les expériences. Après chaque expérience simple, la salle animale et les cages ont été complètement désinfectés chimiquement par une solution de lessive à 2%.

Poulets  :

Des poulets sains âgés de 1 à 5 semaines, de race leghorn, ont été choisis à partir de deux lots de volaille exemptes d'histoire récente de maladies infectieuses sérieuses. Dans chaque expérience particulière, tous les poulets étaient du même âge et du même lot. La nourriture et l'eau ont été distribués à volonté .

Virus :

Dans les expériences nous avons employé une souche virulente de virus de la maladie de Newcastle, isolée en Finlande (ESTOLA, 1974) et l'avons plus tard passée de 11 à13 fois dans des embryons de poulet. La concentration de virus dans les suspensions de liquide allantoïque était 108 à 108-7 EID50/ml ou 108 TCID50/ml, ainsi qu'elle était titrée dans des embryons de poulet ou dans les cultures des cellules de rein d'embryon de poulet, respectivement. Les poulets inoculés avec ce virus ont développé des symptômes de la maladie (dyspnée, fatigue) généralement dans les 2 ou 3 jours, et dans ces expériences tous sauf 1 sur 80 sont morts pendant les 48 h suivantes.

Expériences de transmission :

Au début de chaque expérience, un groupe de poulets (le groupe A) était inoculé en intratrachéale, avec 0,3 ml d'une solution contenant le NDV et placé dans l'une des deux cages côte à côte. Le reste des poulets (le groupe B) n'ont pas été inoculés mais ont servi de population témoin pour la transmission du virus. Le groupe B a été placé dans la cage voisine (expériences de transmission aérienne) ou dans la même cage que les animaux inoculés (expériences de propagation).

Les poulets ont été observés pendant 21 jours et la mort des poulets témoins a été prise comme critère pour la transmission du virus. La transmission a été encore démontrée en isolant le virus des carcasses dans des embryons de poulet. Tous les animaux survivants pour toute la période d'observation ont été tués et examinés pour déterminer la présence d'anticorps circulatoires anti-NDV. La technique d'inhibition d'hémoagglutination (HI) a été employée comme décrit précédemment (Estola, 1974).

Des essais ont été également faits pour démontrer que les poulets inoculés répandaient les virus pendant la transmission réussie de NDV du groupe A à B. Des échantillons de 100 1 d'air ont été prélevés pendant 2 h de au-dessus de la cage A au travers de filtres millipore, de type AAWP03700. Les filtres ont été enlevés aseptiquement des supports et immergés dans une solution saline phosphatée tampon stérile. Des parties aliquotes de l'éluat ont été inoculés à des embryons de poussin. Aucune croissance de NDV n'a été détectée, suggérant que la sensibilité du procédé n'ait pas été suffisante pour détecter des aérosols de NDV.

Ionisation de l'air :

L'ionisation artificielle de l'air a été provoquée par un appareil composé d'un ensemble de quatre aiguilles libres à effet corona, - portées chacune à -5 kV (Ilmasti Oy, Helsinki), accrochées au-dessus du plafond de fil de gaze de la cage du groupe A. Les extrémités des aiguille ont été amenées à l'extérieur pour couvrir la cage, et étaient chacune à une distance de 56 centimètres du plancher de celle-ci . Pour son utilisation, l'appareil a été mis sous tension à l'heure de l'inoculation du groupe A et conservé ainsi pendant toute la période d'observation . Une aiguille de corona de ce type, à -5 kV, a montré qu'elle produisait un courant d'ions de 1 à 5 pA dans un espace fermé. Ceci s'est avéré avoir comme conséquence des taux d'affaiblissement d'aérosol avec une demi vie de 7, 117 et 180 minutes pour des particules d'un diamètre de 0,01, 0,1 et 1mm respectivement (Lehtimäki et Graeffe, 1976).

RÉSULTATS :

Transmission aérienne :

Les poulets inoculés avec des NDV répandaient des aérosols infectieux dans l'air comme démontré par la transmission réussie du virus aux poulets témoins dans l'expérience I. six sur huit poulets de groupe B ont contracté la maladie et sont morts pendant la période d'observation (Tableau 1). en revanche, aucune transmission de virus du groupe A au groupe B dans l'expérience II où l'appareillage de décharge corona a été gardé en fonctionnement afin de maintenir la concentration en ions de l'air (tableau 1). La période de survie des poulets inoculés (le groupe A) était également légèrement prolongée par comparaison aux durées de l'expérience I.

Ceci n'a cependant pas été vu dans des expériences postérieures, suggérant que l'ionisation de l'air, dans les conditions utilisées, n'avait pas modifié la pathogénie de NDV inoculé en intratrachéale.

Les poulets survivants des expériences I et II ont été examinés pour la présence des anticorps HI anti-NDV. Tous les sérums étaient négatifs à une dilution de 1/5.

Dans notre deuxième paire d'expériences (non sous forme de tableaux) tous les poulets dans le groupe B ont survécu même sans ionisation malgré la mort rapide normale des poulets inoculés. L'absence des anticorps HI mesurables dans les sérums des poulets du groupe B

Tableau 1. Inhibition par ionisation d'air de transmission aérienne

de virus de la maladie de Newcastle dans des groupes de poulet

Les décès par jours consécutifs après inoculation

Jour... 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Totaux....

Un groupe de poulets était inoculé en intratrachéale avec 0,3 108.7

ElD50 de virus de la maladie de Newcastle tandis que l'autre groupe de

poulets dans la cage voisine était laissé non inoculé (groupe

témoin). La propagation du virus du groupe A à B a été

marquée en enregistrant la date de la mort des poulets témoins.

Après la première expérience en condition normale (1) la

salle et les cages étaient décontaminées, et une expérience

semblable de transmission a été exécutée avec l'appareil

générateur d'ions actif (II, voir méthodes).

Aucun décès enregistré. 0

a suggéré que ni l'immunité, ni l'infection subclinique n'avaient été susceptibles d'être la raison de la survie.

Deux possibilités ont été considérées et, dans des expériences postérieures, des mesures ont été prises afin d'éliminer les raisons supposées d'une faible transmission. D'abord, la dose élevée de NDV inoculé aux poulets du groupe A pouvait avoir tué les animaux trop rapidement . Les dilutions périodiques (10-2 à 10-6) du virus ont été employées dans des expériences suivantes afin de prolonger le temps de dilution du virus dans l'air. Cependant, la dilution du virus

tableau 2 La propagation du virus expérimental de la maladie de

Newcastle inoculé à des poulets d'une population témoin

logée dans la même cage, permettant les contacts physiques

Les décès par jours consécutifs après inoculation.

Pour les détails expérimentaux voir le Tableau I.

inoculé n'a pas prolongé de manière significative la période de survie du groupe A (données non montrées). Deuxièmement, le changement du "climat" vers une humidité relative inférieure était intervenu à l'heure de la paire d'expériences "échouées". Ainsi, plus tard, l'humidité relative de la salle d'essai était commandée et conservée entre 75-80%, et un ventilateur a été utilisé pour maintenir une circulation d'air au-dessus des cages dans la direction des groupes A à B. La transmission du virus du groupe A au groupe B dans le voisinage des cages était très efficace dans l'expérience de contrôle suivante (III et V dans fig. 1),probablement en raison des deux dernières mesures. Ces mesures n'ont pas changé l'effet protecteur de l'ionisation de l'air comme dans l'expérience IV, où le générateur d'ions a été utilisé, et aucune transmission de l'infection n'a pu être documentée (fig. 1)

Quand chacun des cinq expériences de transmission aérienne sont combinées, nous pouvons voir que chacun des 16 poulets témoins (100 %), qui ont été exposés à l'infection aéroportée de NDV sous l'ionisation artificielle, a survécu (groupes B dans Exp. II et IV), tandis qu'en l'absence de l'ionisation 25 sur 27 poulets contractaient l'infection et mouraient (groupes B en Exp. I, III et V) et seulement 2 (7 %) ont survécu.

Pour les détails expérimentaux voir le Tableau I.

Propagation de l'infection à l'intérieur des cages :

Quand les poulets inoculés (groupe A) et les animaux témoins (le groupe B) ont été placés dans une seule cage simple, permettant le contact physique direct entre les deux populations, tous les poulets témoins ont contracté la maladie et sont morts, que le générateur d'ions, placé au-dessus de la cage, soit arrêté ou en marche (tableau 2).

DISCUSSION

Beaucoup de maladies infectieuses importantes de l'homme et des animaux sont transmises de l'un à l'autre par les aérosols viraux, bactériens ou fongiques. La formation des aérosols contagieux est influencée par plusieurs facteurs tels que l'emplacement de l'infection, qui, entre autres, peut fournir aux microbes des particules porteuses telles que les gouttelettes liquides dérivées du mucus de la région respiratoire ou des débris d'épiderme (Noble et Somerville, 1974). Le taux d'affaiblissement des aérosols infectieux est déterminé alternativement par deux groupes de facteurs : ceux qui affectent la stabilité physique des aérosols et ceux qui influencent le taux d'inactivation biologique des microbes.

Des mesures actuellement disponibles pour contrôler la propagation des infections aéroportées telles que les systèmes (filtres) laminaires de circulation d'air sont aisément applicables à de petites unités d'isolement mais sont inefficaces ou beaucoup trop chers et compliqués pour être employés sur une grande échelle en dehors du laboratoire. Une approche alternative pour réduire la concentration des particules infectieuses d'aérosol pourrait être de produire dans l'air de grandes quantités de petits ions libres qui chargeraient plus tard les particules d'aérosol et faciliteraient ainsi leur élimination.

Les études cliniques récentes faites par notre groupe ont montré que l' injection de bactéries (staphylocoque doré) dans l'air à partir des brûlures infectées ouvertes de la peau est efficacement empêchée par une décharge corona continue dans la salle de soins (Mäkelä El Al. 1979). Les résultats actuels prolongent et confirment ces résultats et suggèrent que la transmission de certaines infections aéroportées de virus pourraient également être limitées à l'aide des générateurs d'ions.

En dépit de la grande quantité d'infections normales de virus qui est transmise par l'air, il n'y a pas beaucoup de modèles expérimentaux fiables pour étudier la transmission aérienne. Notre plan original était d'employer, au lieu de NDV, le virus infectieux aviaire de la bronchite comme modèle, mais les expériences préliminaires ont indiqué que l'infection était non transmise par l'air dans les conditions employées. Par conséquent, nous avons trouvé justifié d'infecter les poulets avec le virus fortement virulent de la maladie de Newcastle. Mais même avec ce virus fortement contagieux les conditions de transmission à respecter obligeaient à des arrangements spéciaux d'essai comme décrit ci-dessus.

Deux sur huit poulets du groupe témoin (B) de l'exp.I ont survécu pendant toute la période d'observation. Ils n'avaient pas d'anticorps HI anti-NDV, suggérant que l'immunité spécifique n'a pas servi de base à la survie (la Finlande a depuis 1973 été totalement exempte de maladie de Newcastle et les vaccinations contre elle sont pas permises). L'explication la plus plausible pour certains cas d'absence d'infection est que la transmission aérienne du virus des poulets inoculés a réussi seulement avec certains des animaux témoins, et que la propagation ultérieure de l'infection dans le groupe B était trop lente pour tuer tous les poulets pendant a période d'observation.

Bien qu'il soit relativement facile de mesurer quantitativement les effets de l'ionisation artificielle de l'air sur l'affaiblissement des aérosols dans un espace clos (Lehtimäki et Graeffe, 1976), nos tentatives de doser l'influence de la décharge corona sur la concentration d'ions d'air dans notre unité d'isolement ont échoué, probablement en raison du contenu total fortement variable de particules dans l'air. Cependant, il n'y a aucun doute que le générateur d'ion employé dans ces études a efficacement produit de grandes quantités d'ions négatifs dans cet air (Lehtimäki et Graeffe, 1976).

Nous supposons que l'ionisation de l'air dans notre système expérimental a réduit la concentration des aérosols contagieux de NDV, dans la salle d'essai. De fait, l'évidence pour soutenir cette idée n'a pas pu être obtenue, probablement en raison de la faible sensibilité du système de prélèvement utilisé. Ceci reste, cependant, l'explication la plus plausible pour la protection observée contre l'infection aéroportée de NDV car la dissémination du virus infectieux par les poulets inoculés n'était pas, au moins pas rigoureusement, affectée par ionisation de l'air (Tableau 2). En outre, aucune évidence n'a été obtenue pour suggérer que l'ionisation de l'air pourrait avoir augmenté la résistance des poulets à NDV. La dernière alternative ne peut pas, cependant, être complètement exclue par ces études en tant que possibilité théorique, parce que des inoculums relativement forts du virus ont été employés et, deuxièmement, parce que la gaze de fils utilisée sur les cages est susceptible de modifier les effets d'un générateur externe d'ion à l'intérieur des cages. L'effet de modification de la gaze de fils devrait également être pris en compte pour interpréter nos résultats négatifs sur la propagation de NDV dans une cage simple (Tableau 2)

Notre système expérimental n'a pas été conçu pour distinguer les effets de l'ionisation sur la formation des aérosols contagieux et ceux sur la stabilité des aérosols. Si le courant d'ions produit par décharge corona, peut atteindre l'emplacement de la formation d'aérosol, il est possible que les particules soient rapidement chargées et emprisonnées à proximité immédiate de l'emplacement de la formation (Mäkelä et autres. 1979), i.e. dans notre cas sur le mucus respiratoire des poulets inoculés.

Alternativement la charge du virus déjà en suspension en air faciliterait le piégeage des aérosols sur les murs et le plancher des cages. Lesquelles de ces solutions de rechange sont plus importantes dans ce modèle expérimental, les spéculations restent ouvertes . Les infections aéroportées de virus posent des problèmes médicaux, vétérinaires et économiques graves partout dans le monde. Nous avons décrit plus haut que l'augmentation de la concentration en ions de l'air par une décharge corona protège efficacement des poulets contre la transmission aérienne de l'infection mortelle de virus de la maladie de Newcastle. Bien que nos conditions expérimentales soient fortement différentes des conditions à l'hôpital, dans des salles ou par exemple des fermes de volaille, ces résultats appellent des essais en conditions réelles permettant de tester leur applicabilité dans le contrôle pratique des infections aéroportées.

Les générateurs d'ions utilisés dans cette étude ont été aimablement fournis

par Ilmasti Oy, Helsinki.

REFERENCES

ESTOLA T. (1974). Isolation of a Finnish Newcastle disease virus with an exceptionally high

thermostability. Avian diseases 18, 274-7.

KRUEGER A. P. & REED, E. J. (1976). Biological impact of small air ions. Science, New York. 193,1209-13.

LEHTIMÄKI M. & GRAEFFE G . (1976) The effect of the ionization of air on aerosols in closed spaces. Proceedings of the third International Symposium on Contamination Control Copenhagen . 2, 370-82

MÄKELÄ P., OJAJÄRVI J., LEHTIMÄKI M. & GRAEFFE G. (1979). Studies on the effects of ionization on bacterial aerosols in & burns-and-plastic-surgery unit. Journal of Hygiene 83,199.

NOBLE W.C. SOMMERVILLE D. A. (1974). Microbiology of Human Skin. London: Saunders.

Source : http://www.info-systel.com/jbreton/virus_et_poulets.fr.html

Version anglaise :

https://www.jstor.org/stable/3862155?seq=8#metadata_info_tab_contents

Air intérieur 2005

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SA Grinshpun, G. Mainelis, M. Trunov, A. Adhikari, T. Reponen, K. Willeke
CENTRE D'ÉTUDES SUR LES AÉROSOLS LIÉS À LA SANTÉ, DÉPARTEMENT DE LA SANTÉ ENVIRONNEMENTALE; UNIVERSITÉ DE CINCINNATI, OHIO, ÉTATS-UNIS. ADRESSE ACTUELLE DÉPARTEMENT DES SCIENCES DE L'ENVIRONNEMENT UNIVERSITÉ RUTGERS, NOUVEAU-BRUNSWICK, NEW JERSEY, ÉTATS-UNIS. ADRESSE ACTUELLE DÉPARTEMENT DE GÉNIE MÉCANIQUE, NEW JERSEY, USA. INSTITUT DE TECHNOLOGIE, NEWARK, NEW JERSEY. ETATS-UNIS.

 

Abstrait

De nombreuses techniques ont été développées au fil des ans pour réduire l'exposition aux aérosols dans les environnements d'air intérieur. Parmi les purificateurs d'air intérieur de différents types, les émetteurs ioniques ont gagné un intérêt croissant et sont actuellement utilisés pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension dans l'air intérieur. Dans cette étude, cinq purificateurs d'air ioniques (deux portables et trois fixes) qui produisent des ions d'air unipolaires ont été évalués en ce qui concerne leur capacité à réduire l'exposition aux aérosols dans les espaces intérieurs confinés. La décroissance de la concentration de particules respirables a été surveillée en temps réel à l'intérieur de la zone de respiration d'un mannequin humain, qui a été placé dans une chambre de plain-pied relativement petite (2,6 m³) pendant le fonctionnement d'un purificateur d'air ionique en air calme et sous la condition de mélange d'air. L'efficacité d'élimination des particules en fonction de la taille des particules a été déterminée en utilisant les données recueillies avec un compteur de particules optique sélectif en taille. L'efficacité d'élimination du plus puissant des deux purificateurs ioniques portables a atteint environ 50% après 15 min et presque 100% après 1,5 h de fonctionnement continu dans la chambre dans des conditions d'air stable. En l'absence de ventilation externe, un mélange d'air, particulièrement vigoureux (900 CFM), a amélioré l'effet d'épuration de l'air. Des résultats similaires ont été obtenus lorsque le mannequin a été placé à l'intérieur d'une enceinte partielle qui simulait une configuration de siège d'avion. Les trois purificateurs d'air ioniques stationnaires testés dans cette étude se sont avérés capables de réduire la concentration d'aérosol dans un espace intérieur confiné. L'unité stationnaire la plus puissante a démontré une efficacité d'élimination des particules extrêmement élevée qui a fortement augmenté jusqu'à près de 90% en 5-6 min, atteignant environ 100% en 10-12 min pour toutes les tailles de particules (0,3-3 µm) testées dans la chambre. Pour les unités de même taux d'émission, les données suggèrent que la polarité ioniqueen soi (négatif ou positif) n'affecte pas les performances, mais le taux d'émission d'ions le fait. Les effets de la taille des particules (dans la plage testée) et des propriétés (NaCl, PSL, bactéries Pseudomonas fluorescens ) ainsi que les effets de la température corporelle du mannequin et de sa respiration sur les performances du purificateur ionique étaient soit faibles, soit insignifiants. Les données suggèrent que les purificateurs d'air ioniques unipolaires sont particulièrement efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés avec un rapport surface / volume relativement élevé.

Les implications pratiques

Les purificateurs d'air ioniques sont devenus de plus en plus populaires pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension dans l'air intérieur dans divers contextes. Alors que l'effet d'épuration de l'air intérieur, résultant de l'émission d'ions unipolaires et bipolaires, a été testé par plusieurs chercheurs, il existe encore des affirmations controversées (favorables et défavorables) sur les performances des purificateurs d'air ioniques disponibles dans le commerce. Parmi les cinq purificateurs d'air ioniques testés (deux portables et trois fixes) produisant des ions d'air unipolaires, les unités avec un taux d'émission d'ions plus élevé ont fourni une efficacité d'élimination des particules plus élevée. La polarité ionique (négative vs positive), la taille des particules (0,3-3 µm) et les propriétés (NaCl, PSL, Pseudomonas fluorescensbactéries), ainsi que la température corporelle et la respiration n'ont pas considérablement affecté l'élimination des particules par ionisation. Les données suggèrent que les purificateurs d'air ioniques unipolaires sont particulièrement efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés avec un rapport surface / volume relativement élevé (comme les cabines d'automobiles, les sièges d'avion, les salles de bains, les cellules bureaux, petits locaux d'habitation et enclos pour animaux). Sur la base de nos expériences, nous avons proposé que les purificateurs avec un taux d'émission d'ions très élevé fonctionnent en mode intermittent s'ils sont utilisés à l'intérieur pendant de longues périodes. Au fur et à mesure que les particules migrent et se déposent sur les surfaces intérieures pendant le fonctionnement des purificateurs d'air ioniques, une contamination de surface excessive peut se produire, ce qui introduit le besoin de nettoyer périodiquement ces surfaces.

introduction

Les particules et micro-organismes en suspension dans l'air peuvent avoir des effets néfastes sur la santé, tels que l'asthme et les maladies allergiques (Burge, 1990; Koskinen et al., 1995; Miller, 1992; Spengler et al., 1993) ainsi que des infections aéroportées (Burge, 1990) . L'exposition aux polluants des aérosols intérieurs est devenue un problème croissant de santé publique et professionnelle (American Lung Association, 1997; Gammage et Berven, 1996; Samet et Spengler, 1991). Les flambées de maladies émergentes et la menace de bioterrorisme ont généré des besoins particuliers en matière de purification de l'air intérieur contre les particules respirables, en particulier celles d'origine biologique. Les stratégies développées pour protéger les environnements des bâtiments contre les agents aérosols délibérément utilisés nécessitent des systèmes efficaces de filtration et de purification de l'air [Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH), 2003]. Les purificateurs d'air intérieurs conventionnels comprennent des filtres mécaniques, des purificateurs d'air électroniques, des filtres hybrides, des filtres en phase gazeuse et des générateurs d'ozone. Parmi divers mécanismes, l'émission d'ions, également appelée ionisation de l'air, s'est révélée très prometteuse. L'émission d'ions bipolaires améliore l'agglomération de particules plus petites en particules plus grosses, qui se déposent ensuite par gravitation et purifient ainsi l'air. L'ionisation peut également provoquer une attraction entre les particules et les surfaces mises à la terre, entraînant un dépôt électrostatique. qui se déposent ensuite gravitationnellement.

Les effets physiques et biologiques des petits ions de l'atmosphère sur la qualité de l'air intérieur ainsi que divers avantages pour la santé et les implications de l'ionisation de l'air ont été discutés dans la littérature (Daniell et al., 1991; Kondrashova et al., 2000; Krueger et Reed, 1976). ; Soyka et Edmonds, 1977; Van Veldhuizen, 2000; Wehner, 1987). Les émetteurs d'ions, qui répondent aux normes sanitaires (par exemple en ne générant pas d'ozone au-dessus des seuils établis), ont été incorporés dans des dispositifs commerciaux de purification de l'air qui utilisent l'émission d'ions bipolairesou unipolaires. Ces appareils sont actuellement produits par plusieurs fabricants dans le monde (Sharper Image Inc., Little Rock, AR, USA; Topway Electronic Factory Co., Guangzhou, Chine; Wein Products, Inc.,Los Angeles, Californie, États-Unis; etc.) et utilisés dans les environnements résidentiels et professionnels pour éliminer les particules de poussière, les aéroallergènes et les micro-organismes en suspension. L'émission d'ions a été testée par plusieurs chercheurs pour sa capacité à réduire la concentration d'aérosol à l'intérieur (Bigu, 1983; Bohgard et Eklund, 1998; Grabarczyk, 2001; Harrison, 1996; Hopke et al., 1993; Khan et al., 2000 ; Kisieliev, 1966; Li et Hopke, 1991). L'effet bactéricide de l'ionisation de l'air a également été évalué (Lee, 2001; Marin et al., 1989; Seo et al., 2001; Shargavi et al., 1999). Cependant, les mécanismes impliqués dans la purification ionique de l'air inhalé dans la zone respiratoire restent mal connus. En outre, il existe encore des revendications controversées (favorables et défavorables) concernant les performances des purificateurs d'air ioniques disponibles dans le commerce.

Les purificateurs d'air ioniques sont disponibles sous forme d'appareils fixes et portables. Ces derniers ont été spécifiquement développés pour la protection respiratoire individuelle en ciblant les particules dans la zone de respiration humaine. Certains modèles sont conçus pour fonctionner dans des espaces confinés, tels que les automobiles, les cabines d'avion, les salles de bain, les cabines de bureau et les cages pour petits animaux. Notre étude pilote a démontré que l'émission d'ions unipolaire par décharge corona peut réduire considérablement la concentration d'aérosol dans la zone de respiration (Grinshpun et al., 2001). Nous avons conclu que la diminution de la concentration, pendant l'ionisation de l'air, se produit lorsque les ions d'air transmettent des charges électriques de la même polarité sur les particules d'aérosol, et les particules chargées unipolairement se repoussent ensuite hors de la zone de respiration vers les surfaces proches, où elles se déposent. . Une enquête plus récente de notre groupe (Lee et al., 2004) a montré qu'une émission à haute densité d'ions unipolaires a un bon potentiel pour le nettoyage de l'air dans les espaces intérieurs de la taille d'une pièce uniformément contaminés par des particules d'aérosol fines et ultrafines. Un autre travail récent - une étude théorique approfondie de Mayya et al. (2004), en attente de publication au moment de la rédaction du présent article, a identifié et analysé plusieurs facteurs physiques affectant l'élimination des particules en suspension dans l'air par ionisation unipolaire et développé un modèle informatique avancé pour quantifier le processus. 

Dans cette étude, nous avons déterminé les efficacités d'élimination des particules de cinq dispositifs de purification d'air ionique - deux unités portables et trois unités stationnaires - qui produisent des ions unipolaires (positifs ou négatifs). La décroissance de la concentration des particules respirables (0,3 à 3 μm) a été surveillée en temps réel à l'intérieur de la zone respiratoire d'un mannequin humain placé dans une chambre simulant un environnement intérieur confiné. Le rôle du mélange d'air dans la chambre ainsi que l'effet respiratoire et l'effet de la température corporelle sur les performances des purificateurs d'air ioniques ont également été étudiés.

Conception et méthodes de l'étude

Salle de test

Les essais ont été réalisés dans une chambre de plain-pied en bois (peinte) ayant des dimensions intérieures de L x W x H = 1,2 mx 1,0 mx 2,2 m ≈ 2,6 m³. Un mannequin humain de taille standard a été placé à l'intérieur face au centre de la chambre, voir Figure 1. Le nez du mannequin était situé à 0,3 m de l'arrière de la chambre, à 0,5 m des parois latérales et à 1 m du sol (position assise). Cette configuration a été utilisée dans nos études précédentes sur les évaluations des respirateurs (Willeke et al., 1996).

 Mise en place expérimentale pour tester l'efficacité ou les purificateurs d'air ioniques
Fig.1 Configuration expérimentale pour tester l'efficacité des purificateurs d'air ioniques
Génération d'aérosols et modèles d'écoulement

Des particules de NaCl polydispersées et des sphères de latex de poly styrène (PSL) monodispersées, ainsi que des cellules bactériennes de Pseudomonas fluorescens ont été utilisées comme aérosols de test. Les deux types de particules biologiquement inertes (NaCl et PSL) et de bactéries P. fluorescens ont été largement utilisés dans des études antérieures pour évaluer les appareils d'échantillonnage et les respirateurs (Grinshpun et al., 1999; Mainelis et al., 2002a, b; Stewart et al. , 1995; Terzieva et al., 1996; Wang et al., 2001; Willeke et al., 1996). P. fluorescens Gram négatifles bactéries se trouvent couramment dans les environnements aériens. Un nébuliseur Collison standard (BGI Inc., Waltham, MA, USA) fonctionnant à un débit de 6 1 / min a été utilisé pour aérosoliser les particules d'essai à partir d'une suspension liquide. Le contenu liquide des gouttelettes aérosol a été évaporé en mélangeant le flux d'aérosol avec 80 1 / min d'air filtré sec. Le flux d'air combiné est entré dans la chambre d'essai à travers une unité de laminage et de distribution d'air. L'échappement d'air, positionné au fond de la chambre, était relié à une pompe externe via un filtre HEPA.

 

 La plupart des tests ont été réalisés avec un aérosol de NaCl généré à partir d'une solution préparée en dissolvant 20 g de NaCl de qualité réactif (Fisher Chemical, Fair Lawn, NJ, USA) dans 400 ml d'eau désionisée et stérilisée. Après séchage, les particules avaient un large spectre de tailles, y compris la plage d'intérêt [0,3 à 3 um telle que mesurée par un compteur optique de particules (OPC)]. Cette gamme représente une grande variété d'aéroallergènes et d'agents microbiens (Reponen et al., 2001).

Deux fractions de taille de sphères PSL (Bangs Laboratories, Inc., Fishers, IN, USA), avec des diamètres de comptage médians de 0,44 µm (ag = 1,07) et 0,95 µm (ag = 1,1), ont été utilisées pour des expériences sélectionnées. Avant l'aérosolisation, la suspension de particules de PSL a été désagglomérée pendant 5 min dans un bain à ultrasons (modèle 220, Branson Cleaning Equipment Co., Shelton, CT, USA). Des bioaérosols de P. fluorescens (ATCC 13525; American Type Culture Collection, Rockville, MD, USA), des cellules bactériennes en forme de bâtonnet de dₚ ₚ 0,8 µm, ont également été utilisées pour des expériences sélectionnées. Les procédures de préparation microbienne standard utilisées dans nos études précédentes (Mainelis et al., 2002a, b; Stewart et al., 1995; Wang et al., 2001) ont été suivies avant d'aérosoliser les cellules de P. fluorescens . Les tests avec PSL etP. fluorescens ont été réalisés pour étudier l'effet du matériel physique et de l'état biologique des particules sur l'élimination des particules par émission continue d'ions dans l'air.

Surveillance des aérosols

Au cours de chaque essai, la concentration et la distribution de taille des particules en suspension dans l'air ont été surveillées en temps réel avec un OPC (modèle 1.108; Grimm Technologies Inc., Douglasville, GA, USA). Il a dénombré les particules d'aérosol toutes les minutes dans 16 canaux de détection dans la plage de tailles de particules de 0,3 à environ 30 µm. La plage d'intérêt était représentée par les huit canaux suivants (les fractions de taille sont répertoriées par leurs points médians de canal): <d p > = 0,35, 0,45, 0,58, 0,73, 0,90, 1,3, 1,8 et 2,5 µm.

Un purificateur d'air portable a été placé sur la poitrine du mannequin afin que le point d'émission d'ions soit aligné avec le nez du mannequin, qui était à 0,2 m au-dessus du purificateur. L'entrée OPC était positionnée directement au-dessus de la sortie du purificateur, perpendiculairement à la ligne entre le purificateur et le nez du mannequin. L'efficacité d'aspiration de l'entrée OPC est d'environ 100% quelle que soit son orientation puisque les particules à tester (0,3-3,0 µm) sont pratiquement sans inertie (Grinshpun et al., 1990, 1993). Au début, les mesures OPC ont été effectuées à trois endroits: 1, 10 et 19 cm au-dessus du point d'émission d'ions. Bien que la variabilité de la concentration d'aérosol près de l'ioniseur soit très élevée, les concentrations d'aérosol mesurées à 10 cm (niveau supérieur de la poitrine) et 19 cm (zone nez-bouche) étaient essentiellement les mêmes avec une variabilité allant de 10 à 20% pour toute la gamme de tailles de particules testées. Nous avons conclu qu'il suffirait de mesurer l'aérosol au point situé où l'air est inhalé.

Lors de l'évaluation des performances des purificateurs d'air stationnaires, des prélèvements d'aérosols ont également été effectués dans la zone de respiration, tandis que l'unité testée était placée soit au sol, soit sur la table (conformément à sa fonction opérationnelle). Dans l'ensemble, le point d'inhalation semble être l'emplacement le plus approprié pour l'entrée de l'OPC car l'objectif ultime est de caractériser l'effet de purification de l'air des émetteurs ioniques en termes d'exposition respiratoire aux contaminants en suspension dans l'air. Notre étude préliminaire n'a révélé aucun effet significatif de la distance entre le point d'émission et les parois de la chambre d'essai sur la concentration d'aérosol tant que cette distance dépassait 0,45 m. Les purificateurs d'air stationnaires ont été évalués à égale distance entre le visage du mannequin et le mur opposé.

Détermination de l'efficacité d'élimination des particules

La concentration d'aérosol spécifique à la taille, C ( p ) a été mesurée en fonction du temps de surveillance, t . La décomposition naturelle a été mesurée pendant 10 h comme test de base. Dans les expériences impliquant l'émission d'ions dans l'air, la durée variait de 1 à 3 h, en fonction du taux d'émission du purificateur d'air ionique testé. Pour chaque purificateur, deux courbes de décroissance de concentration ont été obtenues: la décroissance naturelle, c'est-à-dire lorsque l'émetteur d'ions était 'off' [ natural  ( p , t )], et celle avec l'émetteur d'ions 'on' [ ionizer ( p , t )]. L'efficacité d'élimination des particules a été déterminée comme suit:

Équation d'efficacité d'élimination des particules
Équation d'efficacité d'élimination des particules

La décomposition naturelle dépend des conditions de mélange de l'air dans la chambre. Par conséquent, des tests de base séparés ont été menés dans de l'air calme ainsi qu'avec le ventilateur fonctionnant à 33 et 900 CFM.

Il convient de noter que la définition ci-dessus est différente du rapport entre les niveaux de concentration initiale et finale des aérosols, qui est appelé «facteur de réduction de concentration (CRF)» et souvent utilisé dans la littérature. Mayya et coll. (2004) ont reconnu la limitation du CRF en indiquant qu'il «n'est pas un indice primaire des performances de l'ioniseur». L'efficacité d'élimination des particules utilisée dans cette étude permet de comparer la diminution de la concentration induite par l'ionisation à la désintégration naturelle qui se produit en raison de la sédimentation, de la diffusion et d'autres mécanismes.

Procédure expérimentale

Avant chaque expérience, la chambre de test a été ventilée en fournissant de l'air exempt de particules et d'ions pendant environ 1 h, jusqu'à ce que la concentration totale de particules à l'intérieur de la chambre soit inférieure à 10 3 particules par litre d'air. À ce moment-là, la ventilation a été désactivée et le système de génération d'aérosol a été activé. Les ventilateurs fonctionnaient en deux points à l'intérieur de la chambre pour obtenir une concentration d'aérosol uniforme dans tout le volume. Une fois que la concentration totale a atteint environ 10⁶ particules par litre d'air, le générateur d'aérosol et le ventilateur ont été arrêtés. Après avoir attendu 5 min pour permettre à la concentration de se stabiliser, le test a commencé ( t = 0). Lors de l'utilisation d'un mannequin non respirant dans des conditions d'air calme, le seul appareil qui fonctionnait à l'intérieur de la chambre à t> 0 était l'OPC, qui fonctionnait à un débit très faible (1,2 1 / min) de sorte qu'aucun mouvement d'air considérable ne se produisait. Lors d'un test avec un mannequin respiratoire ou dans des conditions de mélange d'air, la machine de simulation de respiration ou / et le ventilateur de mélange d'air ont produit un mouvement d'air significatif à l'intérieur de la chambre. Les tests impliquant le mannequin respiratoire ont été effectués pour déterminer si le cycle d'inhalation-expiration affecte l'efficacité d'élimination des particules du purificateur d'air ionique testé. Le flux d'air était fourni par une machine de simulation respiratoire située à l'extérieur de la chambre d'essai. La décroissance de la concentration d'aérosol résultant uniquement de la simulation de la respiration a été comparée à la décomposition naturelle de l'aérosol dans la chambre. Les tests ont également été réalisés avec le mannequin préchauffé à une température moyenne de T= 40 ° C. Ces expériences ont été menées pendant 1 h pour évaluer si la température corporelle affecte les performances du purificateur ionique. La décroissance de la concentration d'aérosol mesurée avec le mannequin préchauffé a été comparée aux résultats obtenus avec un mannequin non chauffé ( T = 23 ° C). Le mannequin était fait d'un matériau non conducteur et revêtu d'une blouse de laboratoire (non représentée sur la figure 1), qui était lavée entre les tests.

Un ensemble séparé d'expériences a été réalisé avec le mannequin placé dans une enceinte partielle construite à l'intérieur de la chambre d'essai. Cet espace confiné était limité par des panneaux avant, latéraux et suspendus. La configuration simulait une section de sièges passagers dans un avion (panneau avant = siège avant, panneaux latéraux = passagers à proximité, panneau supérieur = compartiment supérieur). Le volume de l'  espace aérien partiellement fermé était d'environ 0,275 m³, soit environ 0,250 m³ d'espace ouvert à l'avant et sur les côtés du mannequin et environ 0,025 m³ d'espace libre entre la tête du mannequin et le panneau supérieur. Des espaces de 7,5 cm entre les panneaux permettaient un échange d'air. Pour évaluer l'effet du volume d'air intérieur sur l'efficacité d'élimination des particules, une unité portable placée dans une très petite boîte-chambre en polystyrène ( x= 0,31 mx 0,30 mx 0,28 m ≈ 0,026 m³ = 1/100 de la chambre d'essai principale). Le purificateur était situé au milieu de la surface inférieure (les petites dimensions de la chambre-box ne permettaient pas d'utiliser le mannequin à l'intérieur de la boîte). L'entrée OPC était positionnée à 10 cm au-dessus du point d'émission d'ions.

Purificateurs d'air testés

Deux modèles de purificateurs d'air ioniques portables, fournis par Wein Products, Inc. (Los Angeles, CA, USA), ont été testés dans cette étude. L'un était équipé d'une grille métallique agissant comme un précipitateur électrostatique, le prototype Minimate * (également appelé W1), et l'autre n'avait pas de grille, le prototype Minimate * (également appelé W2). Les deux unités ont émis des ions positifs, le taux de production de W2 étant cinq à dix fois supérieur à celui de W1. Les densités ioniques estimées produites par ces appareils (sur la base des données de mesure rapportées par le fabricant) étaient comprises entre ~ 0,5 x 10⁵ et ~ 5 x 10⁵ ions par cm³ à une distance de 1 m du point d'émission, en supposant un air calme. Conditions : Trois unités stationnaires (également de Wein Products, Inc.) étaient l'AS250B * (également appelé S1) avec une densité d'ions estimée de ~ 2 x 10⁵ ions positifs / cm³ à 1 m du point d'émission, l'AS1250B * (référencé à S2) avec ~ 5 x 10⁵ ions positifs / cm³ et le VI-3500 (appelé S3) avec ~ 30 x 10⁵ ions négatifs / cm³. Pour chaque ensemble de conditions, trois tests répétés ont été effectués. Bien que la variabilité de la concentration d'aérosol mesurée soit de près de 20% pour les particules de NaCl et de PSL et d'environ 25% pour les bactéries, l'efficacité d'élimination a montré une très faible variabilité (généralement <5%). Les données ont été analysées statistiquement en utilisant le progiciel Microsoft Excel (Microsoft Co., Redmond, WA, USA).

résultats et discussion

Désintégration naturelle de la concentration de particules en suspension dans l'air

En l'absence d'émission d'ions, la concentration d'aérosols dans la chambre d'essai a diminué lentement avec le temps.Les mécanismes naturels d'épuration de l'air dans l'air calme contaminé par des particules fines (environ 0,1 à 2 µm) sont principalement la sédimentation et la diffusion gravitationnelles. Pour la plage granulométrique testée de 0,3 à 3 µm, la décroissance naturelle de la concentration d'aérosol est principalement provoquée par la sédimentation. Les données de mesure ont montré que la concentration de 2 à 3 µm de particules de NaCl dans la chambre d'essai diminuait naturellement de 50% en environ 2 h, tandis que pour des particules de 1 µm de NaCl et P. fluorescenscellules, la diminution de 50% a pris plus de 10 h. La concentration de 0,3-0,4 µm de particules de NaCl a montré une diminution de <10% pendant une période de 10 h. La plupart de nos expériences impliquant des purificateurs d'air ioniques ont été menées dans des délais beaucoup plus courts (1 à 3 h), car nos données pilotes ont montré que l'ionisation de l'air peut réduire considérablement la concentration d'aérosol pendant environ une heure (Grinshpun et al., 2001).

Purificateurs d'air ioniques portables

La figure 2 montre l'efficacité d'élimination des particules en fonction du temps pour les purificateurs d'air ioniques portables W1 et W2 fonctionnant dans un air calme. Les deux figures du haut montrent les données de mesure sélectives de taille obtenues avec des particules de NaCl et enregistrées dans les huit premiers canaux OPC. Les figures du bas montrent les données de taille intégrées pour toute la gamme de tailles de particules mesurées de 0,3 à 3 μm. Les données suggèrent que l'efficacité d'élimination n'avait pas de rapport clair avec la taille des particules (dans la plage testée). L'efficacité d'élimination des particules de W1 a augmenté progressivement de 5 à 15% à t = 15 min à environ 30 à 40% à t= 1 heure. Les données à taille intégrée démontrent que l'épuration de l'air fournie par ce purificateur a atteint des niveaux considérables après avoir fonctionné en continu dans la chambre pendant plus d'une heure: la concentration d'aérosol de NaCl dans la zone de respiration a diminué d'un facteur 2 (efficacité d'élimination = 50%) après 1,5 h et presque cinq fois (efficacité d'élimination = 80%) après 3 h. Les valeurs d'efficacité d'élimination spécifiques à la taille des particules se situaient dans un couloir de 15% les unes des autres à chaque instant spécifique.

Le purificateur étiqueté W2 a fourni un nettoyage de l'air beaucoup plus efficace que W1, ce qui peut être attribué à un taux de production d'ions plus élevé. L'efficacité d'élimination des particules de W2 a atteint environ 50% pendant les 15 premières minutes et a continué d'augmenter avec le temps. Grâce à son fonctionnement continu d'une heure et demie sur la poitrine du mannequin, près de 100% des particules initialement en suspension dans l'air ont été éliminées de la zone de respiration. La comparaison des caractéristiques de performance de W1 et W2 dans des conditions d'air calme confirme que l'épuration de l'air fournie par une émission d'ions unipolaire devient plus efficace à un taux de production d'ions plus élevé.

Fig. 2 Efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement en air calme.
Fig. 2 Efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement en air calme.

Lorsque le ventilateur a fonctionné dans la chambre d'essai à 33 CFM, il a produit un niveau de vitesse de l'air équivalent au taux d'échange d'air d'environ 20 AEH (aucune ventilation externe n'a été réellement introduite pendant les essais). À ce taux de mélange d'air, les efficacités d'élimination des particules des deux purificateurs d'air ioniques portables étaient légèrement plus élevées que dans des conditions d'air calme. Cependant, la différence n'était pas statistiquement significative ( test t : P > 0,05). Une fois que le mélange d'air vigoureux (900 CFM) a été introduit, le nettoyage de l'air est devenu beaucoup plus rapide. Les courants d'air intensifient la propagation des ions dans la chambre et améliorent les interactions ion-particule. Cela rend le

la charge des particules par les ions d'air est plus efficace et augmente par conséquent l'efficacité d'élimination.

 
Fig. 3 Effet du taux de mélange d'air (33 et 900 CFM) sur l'efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) du purificateur d'air ionique W2 en fonction du temps de fonctionnement.
Fig. 3 Effet du taux de mélange d'air (33 et 900 CFM) sur l'efficacité d'élimination des particules (spécifique à la taille et intégrée à la taille) du purificateur d'air ionique W2 en fonction du temps de fonctionnement.

La figure 3 présente les données obtenues avec W2 fonctionnant dans des conditions de mélange d'air de 33 et 900 CFM. On voit que pendant les 15 premières minutes, environ 50 à 60% des particules en suspension dans l'air ont été éliminées à 33 CFM et environ 65 à 80% à 900 CFM. L'émission d'ions semblait suffisante pour nettoyer l'air de la chambre de pratiquement toutes les particules à tester en environ 1 h de fonctionnement lorsqu'elle était renforcée par un ventilateur de 33 CFM dans la chambre: la concentration d'aérosol intégrée à la taille déterminée pour d p = 0,3 3,0 µm ont diminué à près de 1% de son niveau initial. À 900 CFM, toutes les fractions granulométriques, à l'exception des deux plus grandes, d p = 1,6-2,0 µm (<d p > = 1,8 µm) et 2,0-3,0 µm (<dp> = 2,5 µm), a montré la réduction de la concentration d'aérosol d'un facteur de ~ 10² –10³ en environ 40 min. Les courbes représentant <d p > = 1,8 et 2,5 µm montrent une variabilité excessive parce que le mélange intensif de l'air a éliminé très rapidement les plus grosses particules de l'air, rendant la mesure de concentration de base statistiquement peu fiable en 30 à 40 minutes environ. Par conséquent, l'efficacité intégrée de taille à 900 CFM n'est indiquée que pour d p = 0,3-1,6 µm.

Comparé à un taux d'échange d'air typique dans un environnement intérieur (Abt et al., 2000), le taux de mélange d'air de 900 CFM crée un mouvement d'air plutôt excessif (surtout lorsqu'il est appliqué à des espaces confinés), tandis que 33 CFM semble plus raisonnable. Comme les données collectées avec les deux purificateurs portables montrent que l'augmentation de 0 à 33 CFM n'a pas affecté de manière significative leurs performances, d'autres expériences ont été réalisées à 33 CFM. Ainsi, d'une part, en introduisant un peu de mélange d'air, nous avons rendu nos conditions expérimentales plus représentatives d'une petite pièce ou cabine typique, et, d'autre part, nous avons maintenu le taux de mélange d'air en dessous du niveau auquel il commence à affecter de manière significative l'efficacité d'élimination des particules.

Purificateurs d'air ioniques stationnaires
Fig.4 Efficacité d'élimination des particules de trois purificateurs d'air ioniques fixes (S1, S2 et S3) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)
Fig.4 Efficacité d'élimination des particules de trois purificateurs d'air ioniques fixes (S1, S2 et S3) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)

Les courbes d'efficacité d'élimination des particules pour les trois purificateurs d'air ioniques stationnaires sont illustrées à la figure 4. Les courbes représentent les données de surveillance sélectives de taille obtenues avec des particules de NaCl dans des conditions de mélange d'air (33 CFM). Chacun des trois appareils a démontré une efficacité d'épuration de l'air considérable. L'efficacité d'élimination des particules du SI montre une certaine dépendance de la taille des particules, bien que cet effet ne soit pas très prononcé. Les courbes spécifiques à la taille sont similaires à celles obtenues pour l'unité portable W2, ce qui reflète le fait que leurs taux de production d'ions sont approximativement les mêmes. De manière surprenante, S2 qui a un taux de production d'ions plus élevé que S1 ne montre pas une plus grande efficacité d'élimination des particules.

Le troisième purificateur stationnaire, S3, démontre une efficacité d'élimination des particules extrêmement élevée: il a fortement augmenté à près de 90% en 5-6 minutes, atteignant environ 100% en 10-12 minutes pour toutes les tailles de particules testées. Ceci est attribué à son taux de production d'ions très élevé. Lorsque cet ioniseur d'air fonctionnait dans la chambre d'essai pendant une période prolongée, d'1h, le nombre élevé d'ions émis dans un volume relativement petit de 2,6 m³ produisait des champs électriques considérables qui entraînaient la charge d'objets à l'intérieur de la chambre provoquant par la suite des décharges électrostatiques. Nos observations suggèrent que ces décharges électrostatiques indésirables occasionnelles au cours de l'activité humaine représentent une limitation pour l'utilisation continue à long terme de puissants dispositifs ioniques dans des espaces confinés. Le problème de sécurité connexe peut être résolu en introduisant une limite de temps pour leur fonctionnement continu. En effet, comme l'efficacité d'élimination des particules de S3 atteint un plateau d'environ 100% en 10-12 min, il n'est pas nécessaire de maintenir ce purificateur en fonctionnement en continu pendant une heure dans un volume d'air aussi petit que 2,6 m³. Nous avons examiné les performances de S3 fonctionnant en mode alterné «marche-arrêt» pendant une période de 1 h, au cours de laquelle des ions ont été émis périodiquement pendant 10 min avec une interruption subséquente de 10 min. On a constaté que l'efficacité globale d'élimination des particules dépassait 98% après une heure de son fonctionnement dans ce mode intermittent. Bien que les performances du purificateur soient restées très élevées, le problème de décharge électrostatique a été réduit.

Effet des propriétés des particules d'aérosol d'essai

Pour les cinq purificateurs d'air ioniques évalués dans cette étude, les tests effectués avec des sphères PSL et des bactéries P. fluorescens ont confirmé les résultats obtenus avec l'aérosol NaCl. Lors de l' essai avec des particules de PSL (d p = 0,44 et 0,95 um), l'efficacité d'élimination est approximativement la même que celle des particules de NaCl de la même taille et dans la même durée de fonctionnement. Cependant, une certaine différence a été observée lors des tests avec des bactéries en suspension dans l'air. Par exemple, les données générées avec des cellules de P. fluorescens utilisant W1r étaient environ 15% inférieures (en moyenne) à celles obtenues avec des particules de NaCl et PSL et elles présentaient une variabilité considérable. 

Les cellules de Pseudomonas fluorescens sont en forme de bâtonnet et peuvent donc être chargées par les ions d'air différemment des particules sphériques de PSL ou proches de particules de sel sphériques. En outre, les niveaux de charge des particules initiales des cellules de P. fluorescens sont susceptibles d'être différents des niveaux de charge initiaux des particules d'essai non biologiques utilisées dans cette étude. Gittens et James (1963) et Sherbet et Lakshmi (1973) ont montré que les bactéries à Gram négatif d'origine hydrique ont une charge de surface globale nette négative en raison de la présence de groupes ionisables amino (NH₂) et carboxyle (COOH) de protéines exposées à la surface cellulaire. Les données rapportées dans nos publications antérieures (Mainelis et al., 2001, 2002c) suggèrent que P. fluorescens en aérosol les bactéries peuvent transporter des charges électriques importantes (jusqu'à 10⁴ de charges élémentaires par cellule individuelle), ce qui contraste fortement avec les faibles charges électriques véhiculées par les particules de NaCl en suspension dans l'air.

Effet du microenvironnement
Fig.5 Effet de l'enceinte partielle sur l'efficacité d'élimination des particules (taille intégrée) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)
Fig.5 Effet de l'enceinte partielle sur l'efficacité d'élimination des particules (taille intégrée) de deux purificateurs d'air ioniques portables (W1 et W2) en fonction de leur temps de fonctionnement dans des conditions de mélange d'air (33 CFM)

En plus des expériences décrites ci-dessus menées dans notre chambre d'essai de 2,6 m³, les purificateurs d'air ont également été testés sur un mannequin placé à l'intérieur de l'enceinte partielle (0,275 m³) qui a été placée à l'intérieur de la chambre de plain-pied pour simuler les sièges d'avion. . La figure 5 compare les performances de W1 et W2 dans la chambre de plain-pied (sans enceinte intégrée à l'intérieur) à celles à l'intérieur de l'enceinte. Les efficacités d'élimination des particules présentées ici sont les données de taille intégrée obtenues avec l'aérosol NaCl au cours d'une expérience de 90 minutes à 33 CFM. La réduction de la concentration d'aérosol s'est avérée se dérouler à un rythme similaire avec et sans l'enceinte partielle. L'efficacité d'élimination des particules était un peu plus élevée à l'intérieur de l'enceinte pour l'unité W2, bien que la différence entre les valeurs intégrées de taille correspondantes pour les deux types d'enceinte soit généralement inférieure à 10%. L'efficacité d'élimination des particules de W2 a atteint environ 40% après 10 min de fonctionnement continu, et environ 70% après 20 min. Après 40 min, il dépassait 90% et était compris entre 95 et 98% entre 60 et 90 min. Pour W1, l'efficacité d'élimination des particules mesurée sur le mannequin à l'intérieur de l'enceinte partielle était inférieure à celle du W2 plus puissant, similaire aux résultats obtenus dans une chambre de plain-pied sans enceinte.

On pense que les performances d'un purificateur d'air ionique dans un microenvironnement spécifique dépendent du volume de ce microenvironnement. Étant donné que le volume d'air à l'intérieur de l'enceinte partielle est d'environ un ordre de grandeur inférieur à celui de la chambre de plain-pied pleine grandeur, il était quelque peu surprenant de trouver une si petite différence entre les données obtenues dans ces deux paramètres. Dans le même temps, cela peut s'expliquer par le fait que l'enceinte partielle présente des espaces importants permettant à l'air `` enfermé '' de s'échanger avec l'air de la chambre (représentant des sièges d'avion de passagers, qui n'est pas non plus complètement séparé de l'air dans le cabine). Une expérience supplémentaire menée dans un très petit caisson (0,026 m³ a révélé que la concentration de particules dans ce caisson diminuait beaucoup plus rapidement que dans l'enceinte 100 fois plus grande. Par exemple, lorsque W1 a fonctionné à l'intérieur de cette boîte, l'efficacité d'élimination des particules a atteint 50% en environ 2 minutes et 90% en environ 8 minutes. Les données collectées dans les deux microenvironnements entièrement clos (0,026 et m³) confirment que le temps nécessaire pour éliminer un certain pourcentage de particules d'un microenvironnement entièrement clos par émission d'ions unipolaire est plus important pour le plus grand volume d'air. L'émetteur d'ions fonctionnant dans un volume d'air spécifique crée un nuage d'aérosol chargé, dans lequel les particules (i) se repoussent vers les parois de la chambre où elles se déposent ensuite et (ii) créent des `` charges d'image '' (même magnitude, mais polarité opposée) dans les surfaces non conductrices environnantes afin qu'elles soient attirées par ces surfaces et déposées sur elles. Les surfaces de paroi de la petite boîte (en polystyrène diélectrique) favorisent un dépôt électrostatique plus élevé des particules chargées par les ions d'air que les parois en bois peintes de la chambre de plain-pied. De plus, le haut de la petite chambre, qui était proche de l'émetteur d'ions, a dévié le vent ionique d'environ 0,5 m / s. En raison de cette déviation, les ions ont été rapidement et uniformément répartis dans le petit volume d'air de la chambre, provoquant un dépôt considérable de particules sur les surfaces des parois.

Effets de la respiration et de la température corporelle

On pourrait s'attendre à ce que lorsqu'un simulateur de respiration est utilisé avec le mannequin, l'air dans la chambre soit lentement nettoyé en raison du processus d'inhalation-expiration lui-même (certaines particules inhalées seront perdues à l'intérieur de la machine). À une fréquence respiratoire de 30 1 / min (charge de travail moyenne), tout le volume d'air de 2,6 m³ circulerait à travers la machine pendant environ 1,5 h, en supposant qu'aucune molécule d'air n'entrera et ne sortira deux fois. À 85 1 / min (forte charge de travail), cela se produirait pendant environ une demi-heure. Les décroissances naturelles de la concentration d'aérosol dans la zone respiratoire, mesurées respectivement avec et sans l'appareil respiratoire fonctionnant avec le mannequin, ont permis de déterminer la contribution relative de l'effet respiratoire à la réduction de la concentration particulaire en fonction du temps. À 30 1 / min, cette contribution a progressivement augmenté de 0 à environ 20-40% en 1 h (avec la contribution intégrée dans le temps d'environ 15%). À 85 1 / min, il atteint environ 40-60% en une heure (contribution intégrée dans le temps 25%). Ainsi, la réduction de la concentration d'aérosol qui se produit en raison de la respiration du mannequin est plus petite que l'effet d'épuration de l'air fourni par l'émission d'ions. Il a été conclu que le fonctionnement de l'appareil respiratoire attaché au mannequin avait peu d'effet sur l'évaluation des performances des purificateurs d'air ioniques basée sur le mannequin.

Pour explorer l'effet potentiel de la température corporelle sur le mouvement des ions et des particules et donc sur l'élimination des particules de la zone de respiration, nous avons comparé les données obtenues avec des mannequins non chauffés et préchauffés. Le préchauffage a été choisi plutôt que le chauffage électrique continu car le système de chauffage électrique a affecté le comportement des ions en suspension à proximité du mannequin pendant le test et, par conséquent, les performances du purificateur d'air. Les efficacités d'élimination des particules du purificateur W2 tracées en fonction du temps ont été comparées pour un mannequin non chauffé maintenu à 23 ° C et un mannequin qui a été préchauffé pour maintenir sa température corporelle moyenne à environ 40 ° C pendant une heure. Les données spécifiques à la taille montrent que la température corporelle n'a pas d'effet significatif sur les performances du purificateur d'air ionique, quelle que soit la taille des particules ( t-test: P > 0,05).

Conclusions et travaux futurs

Les cinq purificateurs d'air ioniques unipolaires testés se sont révélés capables de réduire considérablement la concentration d'aérosols dans la zone de respiration d'un mannequin humain, en particulier dans un espace confiné. Le mélange d'air, particulièrement vigoureux (900 CFM), établi dans une chambre non ventilée a amélioré l'effet d'épuration de l'air. Tout en observant le nettoyage de l'air le plus efficace avec l'émetteur d'ions unipolaire le plus puissant, nous avons constaté que son fonctionnement à long terme (~ 1 h) dans un espace confiné peut charger excessivement les objets à proximité, provoquant des décharges électrostatiques occasionnelles. Comme ce dernier peut limiter l'utilisation continue à long terme de dispositifs ioniques dans des environnements à faible volume, nous proposons que les purificateurs avec un taux de production d'ions très élevé devraient fonctionner en «mode intermittent». Notre test a confirmé la faisabilité de cette approche. Aditionellement, l'utilisation d'émetteurs ioniques en mode intermittent peut réduire le niveau d'ozone qui peut être préoccupant lorsqu'un ioniseur puissant fonctionne pendant une période prolongée (Niu et al., 2001). Une autre limitation (assez évidente) vient du fait que les particules d'aérosol, qui migrent vers les surfaces intérieures et finissent par s'y déposer, contaminent ces surfaces (les cas extrêmes sont appelés «effet de mur noir»). Ainsi, du point de vue pratique, la purification de l'air basée sur l'émission continue d'ions dans l'air ajoute la nécessité de nettoyer périodiquement les surfaces pour éviter une accumulation excessive de particules. Dans cette optique, il semble important d'étudier l'effet des matériaux de paroi sur l'élimination des particules d'aérosol par ionisation ainsi que sur le nettoyage ultérieur des surfaces intérieures.

Les données suggèrent que la polarité des ions n'affecte pas les performances, mais le taux d'émission d'ions le fait. Les effets de la taille des particules (dans la plage testée) et des propriétés (NaCl, PSL, bactéries P. fluorescens ) ainsi que les effets de la température corporelle et de la respiration du mannequin sur les performances du purificateur d'air ionique étaient soit faibles, soit insignifiants. Il semble que le rôle de la taille des particules devrait être approfondi. Étude expérimentale de Grabarczyk (2001) et travaux théoriques de Mayya et al. (2004) indiquent que le CRF d'un purificateur d'air ionique dépend de la taille des particules. D'autre part, contrairement au CRF, l'efficacité d'élimination des particules définie par l'équation 1 peut avoir montré un effet de taille supprimé parce que ses deux composants, [ ioniseur ( dp , t )] et [ C naturel ( d p , t )], dépendent de la taille des particules.

Les purificateurs d'air ioniques unipolaires semblent être plus efficaces pour réduire l'exposition aux aérosols dans la zone de respiration lorsqu'ils sont utilisés dans des espaces confinés caractérisés par un petit volume et - par conséquent - par un rapport surface / volume relativement élevé (comme l'automobile cabines, sièges d'avion, salles de bains, bureaux cellulaires, petites pièces résidentielles et confinements pour animaux). Davantage de données sont nécessaires pour mieux prédire les performances des purificateurs ioniques dans des pièces présentant des rapports surface / volume différents.

Un autre problème qui mérite une étude plus approfondie est une situation où la génération continue de particules se produit dans l'environnement de l'air intérieur pendant l'émission d'ions. Nos tests présentés dans cet article ont été effectués lorsque la concentration d'aérosol n'était pas soutenue par une source de particules; par conséquent, la concentration s'est épuisée essentiellement à zéro après un certain temps. Cependant, si la source de particules est présente, la concentration doit atteindre un niveau d'équilibre, qui est généralement différent de zéro (Mayya et al., 2004). Ce niveau peut être déterminé à partir de l'équation d'équation tenant compte de la vitesse de migration des particules vers les surfaces intérieures et du taux de production de particules par la source. Dans ce travail, nous n'avions pas «l'intention» d'étudier l'effet de la concentration initiale en aérosol sur les performances des purificateurs d'air ioniques. Donc, la concentration initiale n'a pas fait l'objet de variations considérables dans nos tests. Cependant, la modélisation théorique menée par Mayya et al. (2004) pour les niveaux de fond couvrant une gamme de six ordres de grandeur a révélé que le processus de chargement des particules dépend de la concentration initiale de l'aérosol. En conséquence, à une concentration initiale élevée, la réduction de concentration devrait se produire rapidement au début (en raison d'un effet de charge d'espace considérable) et ensuite atteindre une quasi-linéarité lorsque la concentration diminue davantage. À des concentrations initiales relativement faibles, il faut s'attendre à un taux d'élimination constant résultant en une réduction approximativement linéaire sur une échelle log-linéaire (Mayya et al., 2004). D'autres expériences sont nécessaires pour résoudre ce problème. modélisation théorique menée par Mayya et al. (2004) pour les niveaux de fond couvrant une gamme de six ordres de grandeur a révélé que le processus de chargement des particules dépend de la concentration initiale de l'aérosol. En conséquence, à une concentration initiale élevée, la réduction de concentration devrait se produire rapidement au début (en raison d'un effet de charge d'espace considérable) et ensuite atteindre une quasi-linéarité lorsque la concentration diminue davantage.

Reconnaissance

Les auteurs sont reconnaissants de la coopération de Wein Products, Inc., qui a aidé à lancer cette recherche et mis à disposition divers dispositifs de purification de l'air pour le projet. L'assistance technique fournie par M. Dainius Martuzevicius lors de la préparation du manuscrit est également appréciée.

* Les unités testées sont des prototypes du purificateur d'air personnel Minimate AS150MM actuellement disponible qui a un taux de production d'ions de 1,2 x 10¹⁴ ions par seconde, comme indiqué par le fabricant.

En décembre 2019, un virus respiratoire de la famille des Coronavirus est apparu dans la région de Wuhan en Chine et s'est depuis propagé sur tous les continents. Les Coronavirus sont une vaste famille de virus provoquant des maladies pouvant aller d'un simple rhume (plusieurs virus saisonniers sont des Coronavirus) vers des pathologies plus sévères comme le MERS-COV ou le SRAS. Le nouveau coronavirus a été baptisé SARS-CoV-2 et la maladie qu'il provoque nommée COVID-19 par l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS). Comment ces virus se transmettent-ils et comment faire pour s'en protéger ?

Quelle est la différence entre une bactérie et un virus ?

La bactérie, une cellule autonome

La bactérie est un micro-organisme vivant, composée d'une cellule, capable de se reproduire par simple division cellulaire et possédant son propre métabolisme. Le corps humain abrite des milliards de bactéries et la majorité d'entre elles sont inoffensives et même utiles à notre organisme. Certaines sont néanmoins pathogènes et responsables de maladies infectieuses. Les bactéries peuvent être combattues par les antibiotiques.

Le virus, une entité parasite

Contrairement aux bactéries, le virus n'est pas un organisme vivant autonome. C'est une sorte de parasite intercellulaire qui a besoin de rentrer dans une cellule pour vivre et se multiplier. Toutefois un virus peut survivre seul quelques heures dans une gouttelette d’eau. C’est sous cette forme qu’il est transporté par l’air. Les antibiotiques n'ont pas d'effet sur les virus. Les seules méthodes fiables et efficaces restent la prévention pour éviter la transmission, et la vaccination.

Les aérosols, voie majeure de transmission de COVID-19, et autres virus

Les virus et les bactéries ont des voies de transmissions similaires, ils pénètrent dans l'organisme par le contact cutané, par la nourriture que nous ingérons, et aussi, comme il est maintenant bien connu, par l'air que nous respirons.

  • Voie aérienne par les aérosols: la transmission se fait par des micro-gouttelettes de taille nanométrique ou micrométrique flottant dans l'air, d'où le nom d'aérosol. Nous émettons ces aérosols lorsque nous parlons et respirons, bref en permanence ! Ils peuvent transporter les charges virales de personnes infectées pendant plusieurs heures et à plusieurs mètres, selon l'environnement, l'humidité ambiante, la température, le brassage de l'air, etc. Cette voie de transmission est désormais reconnue comme une voie majeure de transmission pour certains virus, tels que les coronavirus.
  • Gouttelettes : lorsqu'une personne tousse ou postillonne en parlant, des gouttelettes de grosse taille (“postillons”) sont expectorées dans l'air mais y restent peu de temps. Ces gouttelettes peuvent être une voie de transmission de virus directe pour les personnes dans le voisinage immédiat de celui qui les émet. Les virus peuvent aussi se déposer sur des surfaces puis être transmis par voie de contact cutané. La main touche une surface contaminée puis est portée au visage. Cette voie de transmission est donc hybride entre la voie aérienne ci-dessus, et la voie de contact ci-dessous.
  • Voie de contact: la transmission infectieuse se fait par voie cutanée ou contact rapproché. Le virus peut alors pénétrer l'organisme par la bouche si une main infectée est portée au visage par exemple, ou par le sang en cas de micro-lésions cutanées.

Comme pour les autres virus, la COVID-19 peut se transmettre par toutes ces voies, mais en particulier par les aérosols et la voie aérienne comme l’ont montré des mesures effectuées dans un hôpital de la ville de Wuhan en Chine. Ces mesures ont été publiées dans article dans la prestigieuse revue scientifique Nature dès avril 20201. Une étude publiée dans Science2 indique que le COVID-19 peut rester pendant plusieurs heures en suspension dans l'air. En juin 2020, plus de 200 chercheurs de plus de 30 pays se sont unis pour alerter sur l'importance de la transmission de la COVID-19 par les aérosols.

purificateur d'air virus

L'OMS a décrit les mécanismes d'exposition aux gouttelettes de COVID-19 et SARSCoV-2 (couleur bleu foncé). La couleur bleu clair représente les mécanismes de suspension dans l’air connu du SRAS CoV -1 et autres grippes, pour le SRAS-CoV-2 il n'y a actuellement aucune preuve rapportée spécifiquement (source : AICVF, courtoisie Francesco Franchimon).

La transmission de COVID-19 par voie aérienne est désormais largement reconnue par les communautés scientifiques et médicales. Les purificateurs d’air agissant sur les polluants présents dans l’air, peuvent-ils contribuer à réduire le risque de transmission de maladies ?

Les purificateurs d’air, efficaces contre les virus et COVID-19 ?

En préambule, notons que la première règle à appliquer en air intérieur est d’assurer un bon débit de ventilation : plus l’air d’un espace fermé est renouvelé rapidement, moins la concentration en virus diffusés par les occupants de l’espace sera élevée. Malheureusement il n’est pas toujours facile d’assurer un renouvellement d’air frais élevé, cela dépendant du système de ventilation du bâtiment, du bruit extérieur ou de la météo s’il faut ouvrir les fenêtres, etc. D’où l’intérêt des purificateurs d’air pour apporter un complément de sécurité.

En septembre, le Groupe de Travail sur les purificateurs d’air de l’association FIMEA (Fédération Interprofessionnelle des Métiers de l’Environnement Atmosphérique) a adressé aux pouvoir publics une lettre ouverte déclarant :

“(...) partout dans le monde, les professionnels de l’air, de la ventilation et de la climatisation ont souligné l’importance d’inclure le traitement de l'air intérieur dans la lutte contre le coronavirus. Ils ont fait part de recommandations sur ce point dans différents documents et rapports, toujours basés sur l’état actuel des connaissances. (...) Au regard de tous ces éléments, il semble qu’agir sur l’air intérieur en général soit un enjeu de santé publique et un facteur clé à prendre en compte dans la lutte contre le Covid-19. De fait l’utilisation d’appareils type épurateurs/purificateurs d’air apporte de réelles solutions de prévention.”

Le 12 septembre, la Région Auvergne-Rhône-Alpes a annoncé l’équipement d’établissements scolaires en purificateurs d’air, considérés comme “l’angle mort de la lutte contre le Covid-19 en France alors que de très nombreuses études prouvent que l’air est un vecteur de propagation."

Dans la pratique, un purificateur d’air réduit la concentration moyenne en particules présents dans la pièce, y compris celle des aérosols émis par la parole et la respiration humaine, qui sont une forme parmi d’autres de particules. On peut donc considérer que le risque moyen de transmission de virus est réduit par les purificateurs d’air. Cependant, la réduction “moyenne” des aérosols n’est pas une garantie de non transmission de virus, et l’efficacité dépend grandement de la mise en oeuvre … Détaillons cela dans la suite !

Quelle technologie de purification de l’air utiliser pour éliminer les virus, et COVID-19 en particulier ?

Pour juger de l'efficacité de capture d'un aérosol par les technologies de purification de l'air, il faut prendre en compte la taille des particules en suspension dans l'air. Les bactéries mesurent pour la plupart de 1 à 10 micromètres (écrit µm - 1 à 10 millièmes de millimètre) alors que les virus ont en moyenne une taille de 10 à 400 nanomètres, soit 10 à 100 fois moins ! Ces agents pathogènes sont 100 à 10 000 fois plus petits qu'un grain de sable ! Selon une étude publiée dans la revue scientifique médicale britannique The Lancet Le COVID-19 a une taille relativement élevée pour un virus : 100-150 nm ce qui correspond à 0,1 - 0,15 micromètres.

Toutefois les virus ne voyagent pas “seuls” dans l’air, ils sont transportés par des micro-gouttelettes d’eau dont on estime couramment qu’elles ont une taille inférieure à 5 micromètres. Des mesures réalisées en hôpital dans la ville de Wuhan en Chine, publiée dans le journal Nature1, montrent un large spectre de taille d’aérosols, allant de quelques dizaines de nanomètres à plusieurs micromètres :

purificateur d'air virus

Les appareils à filtres “mécaniques” de type HEPA sont normalement capables de capturer les aérosols qui traversent le filtre. Toutefois ils ne peuvent évidemment pas capturer les aérosols de l’air qui ne traversent pas le filtre, un taux de renouvellement d’air important (minimum 1 volume par heure) est donc nécessaire pour obtenir une réduction significative. Or, le brassage d’air induit par le purificateur à filtre va induire des vitesses d’air dans la pièce qui pourraient, au contraire, accélérer le déplacement des aérosols porteurs de virus et ainsi éventuellement augmenter le risque de transmission. Il est donc très difficile de statuer sur l’efficacité réelle d’un tel dispositif pour la transmission de virus.

D’autres technologies reconnues comme biocides sont utilisées en remplacement ou complément des filtres : UVC, photocatalyse, ozone, plasma froid. Ces technologies présentent toutes des risques d’émission de polluants dits secondaires qui sont potentiellement nocifs pour la santé. On recommande leur utilisation dans des espaces inoccupés, ce qui rend douteuse leur utilité dans la lutte contre la transmission de virus ...

Efficacité des purificateurs d'air TEQOYA sur les virus, dont le Covid-19

Les purificateurs d'air ioniseurs TEQOYA peuvent-ils être efficaces contre les virus, et en particulier contre le coronavirus SARS-CoV-2 responsable de la pandémie COVID-19 ? Nous disposons de nombreux résultats expérimentaux pour avancer que nos appareils permettent de réduire la charge virale de l’air des espaces équipés :

1- Ils ont été testés sur un large échantillon de particules de tailles diverses, jusqu'à 7 nanomètres. Les tests de performance de nos appareils montrent leur efficacité y compris sur les nanoparticules.

2- Les purificateurs d'air TEQOYA ont été testés sur des bio-contaminants, virus et bactéries, dans plusieurs laboratoires. Les résultats témoignent d'une élimination très nette d'environ 90% des bactéries de l'air :

3- Ces résultats ont été corroborés récemment concernant les virus, en utilisant un protocole de test innovant pour évaluer la réduction de charge virale d’un air infecté. Une réduction de 75% de la viralité d'aérosols infectés par le virus H1N1 de la grippe a ainsi été mesurée ! Une autre étude, publiée dans le journal Nature, montre la forte réduction de propagation d'un virus grâce à l'utilisation d'un ioniseur d'air3.

4- Nous disposons de plus de résultats montrant le rapide abattement de micro-gouttelettes d’eau qui sont le vecteur de transmission de virus par voie aérienne.

purificateur d'air virus
purificateur d'air virus

Mesure d’abattement d’aérosols au laboratoire de l’université de Rome Sapienza

La technologie de l'ionisation de l'air de TEQOYA peut donc être utile pour réduire le risque de transmission d'infections par voie aérienne, au même titre qu'elle réduit la densité dans l'air de nombreuses particules (résidus de combustion, résidus minéraux, phase liquide de composés organiques semi-volatiles).

Les avantages complémentaires des ioniseurs d'air TEQOYA

Au-delà de leur faculté de dépollution, les ioniseurs d’air TEQOYA présentent d’autres avantages pratiques comparés aux autres technologies de purification de l’air, pour lutter contre la transmission de virus et de COVID en particulier. Quelques explications :

La ionisation augmente l’efficacité de filtration des masques. D'après une étude scientifique réalisée par des laboratoires américains et coréens (Lee, Byung & Yermakov, Mikhail & Grinshpun, Sergey. (2005). Aerosol and Air Quality Research), la ionisation de l'air augmente l'efficacité des masques. Il existe donc une synergie entre masques et ioniseurs d'air permettant de réduire encore le risque de transmission d'infection.

Un purificateur d'air "classique" à filtre, par le brassage d'air qu'il induit par ventilateur, est susceptible d'accélérer les déplacements d'aérosols infectés et peut donc potentiellement augmenter le risque de transmission. L'OMS a notamment alerté sur l'utilisation de ventilateurs en pièce close dans le contexte de la Covid-19. Un ioniseur d'air sans ventilateur tel que ceux de TEQOYA, au contraire, n'encourage pas la mobilité des aérosols présents dans l'air.

Tous ces éléments permettent de penser que l'utilisation de purificateurs d’air ioniseur peut être une solution complémentaire efficace aux gestes barrières recommandés par les autorités médicales, notamment le lavage de main régulier et le port de masque, pour réduire le risque de transmission, en particulier dans un espace dont le taux d'occupation est élevé, ou entre personnes se tenant à proximité l'une de l'autre.

Sources :

  • 1Liu, Y., Ning, Z., Chen, Y. et al. Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals. Nature 582, 557–560 (2020)
  • 2Kimberly A. Prather, Linsey C. Marr et al. Airborne transmission of SARS-CoV-2. Science 16 Oct 2020: Vol. 370, Issue 6514, pp. 303-304
  • 3Hagbom, M., Nordgren, J., Nybom, R. et al. Ionizing air affects influenza virus infectivity and prevents airborne-transmission. Sci Rep 5, 11431 (2015).

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