Rapport du centre médical de l’Université de Cincinnati sur les performances des masques chirurgicaux fonctionnant avec les purificateurs d’air Wein

Fondation pour la santé environnementale

DÉPARTEMENT DE SANTÉ ENVIRONNEMENTALE UNIVERSITÉ DE CINCINNATI

Attention ce document est une traduction automatique Google. Nous vous avons mis la version en anglais en dessous de la version en français. Vous trouverez aussi le lien vers la version originale sur le site du fabricant.

Version traduite en français avec Google Traduction :

Cher M. Weinberg

Cette note a pour but de résumer les résultats des tests de phase 1 qui ont été récemment réalisés avec des masques chirurgicaux scellés sur un mannequin (avec un ajustement absolu, c’est-à-dire sans fuite). Dans ce mémo, je voudrais également vous informer de quelques résultats préliminaires de la phase 2, qui a été initiée pour tester les masques portés sur un sujet (la conception de l’étude de phase 2 nous permet de résoudre le problème des fuites).

La phase 1

Cette phase comprenait les éléments suivants:
  • l’évaluation de l’efficacité de l’épuration de l’air intérieur de vos cinq produits, tels que Vortex VI-3500 *, Minimate AS180i (positif et négatif) *, Automate AS1250B * et Sanimate AS250B *, réalisée avec l’ELPI dans une plage de taille de virus;
  • les tests de performance des filtres réalisés avec des respirateurs N95 / R95 scellés sur mannequin lorsqu’ils fonctionnent en présence de flux ioniques élevés émis par vos produits; et
  • ces derniers tests réalisés avec des masques chirurgicaux.

Les données d’efficacité de nettoyage de l’air intérieur pour tous les purificateurs ioniques Wein testés avec l’ELPI vous ont été soumises plus tôt. La concentration de l’aérosol à l’intérieur a diminué de manière significative en raison de l’ionisation, en particulier lors de l’utilisation du purificateur d’air Vortex VI-3500 *: une opération de 30 minutes de ce purificateur d’air dans une pièce typique (volume = 25 m 3 ) a éliminé environ 97% de 0,1 µm particules et environ 95% de particules de 1 µm de l’air. Vous avez également reçu les données sur les performances des respirateurs N95 / R95 scellés à un mannequin, qui ont démontré une amélioration de l’efficacité de la collecte des filtres par un ioniseur d’un facteur allant de 1,6 ± 0,1 (Automate AS1250B *) à 4,5 ± 0,7 ( Vortex VI-3500 *).

Mon rapport ci-dessous est axé sur les performances des masques chirurgicaux fonctionnant avec les purificateurs d’air Wein.

Dans un premier temps, nous avons testé un masque chirurgical 3M (modèle 1838, largement utilisé, très populaire) parfaitement scellé sur le visage du mannequin et fonctionnant au débit d’inhalation de 30 L / min. L’efficacité de la collecte était d’environ 80% pour les particules submicroniques, y compris la plage de tailles de virus de 0,04 à 0,21 µm qui était spécifiquement ciblée. Cette efficacité de 80% se traduit par un facteur de protection de 5. Le facteur de protection (également appelé facteur d’ajustement, American National Standard – Fit Testing Method, ANSI Z88.10-2001, p.1) est le rapport de la concentration d’aérosol dans la zone de respiration à l’extérieur du masque à celle à l’intérieur du masque. Le facteur dépend généralement de la taille des particules. La gamme granulométrique la plus pénétrante est d’environ 0,1 à 0,3 µm. Une fois le Vortex VI-3500 * allumé, le facteur de protection a commencé à augmenter et a dépassé le niveau de 70 en environ 3 minutes de fonctionnement de l’ioniseur (la valeur moyenne pendant cet intervalle de temps). Il est passé à environ 400 en 6 minutes et a continué d’augmenter avec le temps (bien qu’à un rythme inférieur). L’effet ci-dessus représente exclusivement l’amélioration des performances du matériau filtrant du respirateur. La diminution rapide de la concentration ambiante due au Vortex VI-3500 * a été prise en compte lors de la détermination du facteur de protection. Les unités Minimate ™ AS180i * (positives et négatives) ont également démontré un effet d’amélioration considérable: le facteur de protection est passé d’environ 5 à t = 0 à plus de 70 à t = 3 min et était relativement stable au niveau de 70 à 130 à t = 6 à 12 min. L’Automate AS1250B * a également montré des améliorations; pourtant,

Dans l’ensemble, nous sommes ravis de voir l’effet sur les performances du filtre de cette ampleur, bien qu’il soit entendu que la phase 1 a été définie pour tester les masques dans un état d’ajustement parfait alors que les masques chirurgicaux ont généralement un potentiel d’ajustement très faible.

Phase 2

Cette phase a été lancée pour résoudre le problème des fuites. En effet, dans la vie réelle, le facteur de protection dépend de la pénétration des particules à travers le matériau filtrant du respirateur ainsi que de la pénétration des particules à travers la fuite. Une fuite d’une certaine taille existe toujours entre la surface du visage et le filtre. Le mouvement du visage / corps augmente le potentiel de pénétration des particules à travers la fuite. Le test d’ajustement standard est effectué pour déterminer la capacité d’une personne à obtenir une étanchéité adéquate avec un respirateur spécifique. Par exemple, le test d’ajustement effectué avec les respirateurs à masque N95 / R95 à l’aide du Portacount (TSI, Inc.) est censé vérifier si ces respirateurs s’adaptent suffisamment bien pour que leur efficacité globale de collecte dépasse le seuil de 95% (facteur de protection> 20). Si le matériau filtrant est très efficace et crée une bonne barrière, l’aérosol a tendance à s’écouler à travers une fuite, surtout si la perte de charge à travers le filtre est élevée. Une fois que l’efficacité de collecte d’un matériau filtrant augmente considérablement (par exemple, >> 95%), le potentiel de pénétration des particules à travers la fuite peut augmenter considérablement (car le changement de perte de charge peut entraîner un réacheminement du flux d’aérosol). Dans certaines conditions, cette voie peut devenir une voie principale. Par conséquent, il est important d’exécuter les tests non seulement avec un mannequin avec un masque scellé, mais également avec un sujet humain, en utilisant le Portacount comme méthode standard. La partie exploratoire de la phase 2 a été réalisée en collaboration avec le Dr Roy McKay qui a en fait effectué le test d’ajustement du masque 3M-1838 sur moi depuis que je me suis porté volontaire pour être un sujet.

Le facteur de protection initial des masques chirurgicaux 3M-1838 s’est avéré être compris entre 3,5 et 4. Ces valeurs sont légèrement inférieures à celles obtenues dans nos expériences de phase 1 réalisées avec le masque scellé sur le mannequin. La différence indique l’effet de fuite. Le facteur de protection déterminé augmentait à environ 30 (t ≈ 9 min) lorsque le Vortex VI-3500 * fonctionnait, transformant ainsi un masque chirurgical avec un ajustement médiocre et une efficacité de filtre relativement faible en un respirateur de niveau N95 en termes de caractéristiques de collecte. . En effet, l’efficacité de collecte du masque chirurgical a dépassé 95% grâce au Vortex VI-3500 *. L’unité Minimate ™ AS180i * a démontré l’amélioration de l’efficacité entraînée par l’ioniseur de 3,5 à environ 9.

Les données suggèrent que la fuite représente une limitation claire de l’effet d’amélioration des performances du respirateur, qui aurait pu être supérieur d’un ordre de grandeur si l’ajustement du masque était parfait. Nous n’avons observé aucune amélioration d’ajustement due à l’ionisation. Ainsi, nous ne pouvions pas nous attendre à un ajustement parfait d’un masque chirurgical en raison de sa conception. Nous prévoyons que la taille moyenne des fuites est restée à peu près la même tandis que le matériau du filtre présente une bien meilleure protection en raison de l’ionisation. 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 par conséquent réduit le nombre de particules qui pourraient potentiellement pénétrer à travers le masque et être inhalées. Malgré les limites du facteur d’ajustement,

En plus de nos tests avec les masques chirurgicaux sur un sujet humain, nous avons effectué un essai avec le respirateur de type R95 qui s’adapte au visage beaucoup plus étroitement qu’un masque chirurgical. En raison de sa périphérie rigide, il peut être facilement ajusté à une forme spécifique et a ainsi un meilleur potentiel d’ajustement. Lors de l’utilisation du Vortex VI-3500 * situé à une distance de 40 cm du visage humain, le facteur de protection global a démontré une multiplication par 4, dépassant 1000 pour certaines procédures (respiration normale et respiration profonde). L’amélioration ci-dessus de la performance du respirateur est en accord avec nos résultats de Phase 1 obtenus avec ce respirateur scellé sur un mannequin (4,5 ± 0,7). La légère différence peut être attribuée à la fuite. L’effet de fuite n’était pas aussi important pour le respirateur R95 que celui observé pour un masque chirurgical.

Il est entendu que les résultats de la phase 2 décrits ci-dessus sont préliminaires et nous souhaitons poursuivre cette phase au-delà du niveau exploratoire.

Les données résumées ci-dessus sont en cours d’analyse du point de vue statistique et présentées sous une forme graphique non dimensionnelle. Le rapport de données détaillé sur la phase 1 et les données résumées ci-dessus sur la phase 2 vous seront soumis dans un délai d’une semaine.

Tous les objectifs et buts spécifiques proposés pour la phase 1 et la phase exploratoire de la phase 2 ont été atteints. Deux questions ont été abordées au-delà de la portée des travaux, initialement décrites pour les phases 1 et 2 (voir ci-dessous).

Purification de l’air, exposition aux agents infectieux et réduction globale des risques:

Nous avons conclu qu’un purificateur d’air ionique présente deux mécanismes, qui diminuent le nombre de particules infectieuses inhalées par une personne portant un masque respiratoire: la réduction de la concentration intérieure en amont du respirateur et l’amélioration des performances du respirateur. L’échantillon d’estimation présenté ci-dessous illustre l’effet cumulatif résultant de ces deux mécanismes. Les calculs ont été effectués sur la base des données obtenues avec l’unité Vortex VI-3500 *. Veuillez garder à l’esprit qu’il ne s’agit que d’une estimation mais pas d’une évaluation complète des risques!

Après que le purificateur d’air Vortex VI-3500 * fonctionne en continu pendant 15 min dans une pièce de 25 m 3 , 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 m -3 . Sa dose infectieuse, ID, est de 79 virus (inhalés). Le volume d’air inhalé pendant une heure est de 1,8 m3 en 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.

Le taux d’émission d’ions et la mobilité des particules d’aérosol (ou dans quelle mesure le taux de production d’ions doit-il être augmenté?). Les charges de particules ont été mesurées dans nos expériences avec l’ELPI dans son mode de distribution de charge (le logiciel a été obtenu auprès de Dekati, Inc., Finlande). La distribution de la charge des particules a également été évaluée en utilisant la théorie de la charge de diffusion (décrite par Hinds dans son livre «Aerosol Technology», 1999, chapitre 15). Les données expérimentales et théoriques sont en bon accord. Il a été constaté que le niveau de charge des particules est proche du plus élevé possible. À mon avis, cet aspect mérite d’être approfondi. Il existe un niveau de charge de saturation pour chaque taille de particule. Les performances des purificateurs d’air ioniques dépendent de la mobilité des particules, qui est une fonction complexe de leur taille et de leur charge. Idéalement, tout purificateur d’air ionique nouvellement développé devrait être évalué quant à son taux d’émission d’ions. Si ce taux est trop bas, il peut être insuffisant pour affecter considérablement la mobilité des particules. D’autre part, à partir d’un certain niveau, toute augmentation supplémentaire de la production d’ions n’affectera probablement pas les performances d’épuration de l’air puisque la charge de particules d’aérosol a essentiellement atteint un platon. Dans ce dernier cas, un apport constant d’ions est nécessaire pour maintenir le niveau d’efficacité d’épuration de l’air, mais les performances ne s’amélioreront pas si la concentration en ions augmente. Ainsi, il est important de savoir combien d’efforts doivent être consacrés à l’augmentation du flux d’ions émis par un modèle spécifique. Dans ce dernier cas, un apport constant d’ions est nécessaire pour maintenir le niveau d’efficacité d’épuration de l’air, mais les performances ne s’amélioreront pas si la concentration en ions augmente. Ainsi, il est important de savoir combien d’efforts doivent être consacrés à l’augmentation du flux d’ions émis par un modèle spécifique. Dans ce dernier cas, un apport constant d’ions est nécessaire pour maintenir le niveau d’efficacité d’épuration de l’air, mais les performances ne s’amélioreront pas si la concentration en ions augmente. Ainsi, il est important de savoir combien d’efforts doivent être consacrés à l’augmentation du flux d’ions émis par un modèle spécifique.

S’il vous plaît laissez-moi savoir si vous avez des questions. Nous sommes certainement enthousiasmés par nos découvertes et avons hâte de travailler avec vous plus loin sur la phase 2. Le Dr McKay a accepté de continuer à collaborer sur le projet si demandé.

Meilleures salutations,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Facteur d’amélioration du masque chirurgical (3M 1838)

Graphique du facteur d'amélioration du respirateur
PF (W) = Facteur de protection du masque chirurgical avec ioniseurs, 9 m en fonctionnement (VI-2500), 3 m en fonctionnement (AS150MM (+), AS150MM (-), AS1250).
PF (W / O) = Facteur de protection du masque chirurgical sans ioniseurs Le facteur de protection du masque chirurgical a été mesuré pour la plage de tailles de particules virales (0,04 – 0,2 μm). Le facteur de protection était basé sur la concentration d’aérosol ambiant décroissante, par conséquent, ce qui est présenté ici est un pur effet d’amélioration des performances du filtre en raison de l’ionisation de l’air.
Fig. 8. Facteur d’ajustement du masque chirurgical (3M1838) déterminé avec un sujet humain (mesure Portacount, opération VI-2500).
Facteur d'ajustement du masque chirurgical (3M1838) déterminé avec un sujet humain (mesure Portacount, opération AS150MM (+)). 
Fig. 9. Facteur d’ajustement du masque chirurgical (3M1838) déterminé avec un sujet humain (mesure Portacount, opération AS150MM (+)). 

* Ce document concernait à l’origine les produits d’alimentation en air Vortex VI-2500, Minimate ™ AS150MM, Automate ™ AS1250 et Sanimate ™ AS250B, Wein Products, Inc.

Version anglophone :

University of Cincinnati Medical Center Report On the Performance of Surgical Masks Operating with the Wein Air Purifiers

Environmental Health Foundation

DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL HEALTH UNIVERSITY OF CINCINNATI
Dear Mr. Weinberg

This memo is to summarize the results of the Phase 1 tests that have recently been performed with surgical masks sealed to a manikin (with an absolute fit, i.e., no leakage). In this memo, I would also like to inform you about some preliminary findings of Phase 2, which was initiated to test the masks worn on a subject (the Phase 2 study design enables us to address the leakage issue).

Phase 1

This phase included the following:
  • the indoor air cleaning efficiency evaluation of your five products, such as Vortex VI-3500*, Minimate AS180i (positive and negative)*, Automate AS1250B*, and Sanimate AS250B*, conducted with the ELPI in a virus-size range;
  • the filter performance tests conducted with N95/R95 respirators sealed on a manikin when operating in the presence of high ion flows emitted by your products; and
  • the latter tests conducted with surgical masks.

The indoor air cleaning efficiency data for all the Wein ionic purifiers tested with the ELPI have been submitted to you earlier. The indoor aerosol concentration decreased significantly due to the ionization, especially when using the Vortex VI-3500* air purifier: a 30-minute operation of this air purifier in a typical room (volume = 25 m3) removed about 97% of 0.1 µm particles and about 95% of 1 µm particles from the air. You have also received the data on the performance of the N95/R95 respirators sealed to a manikin, which demonstrated an ionizer-driven improvement of the filter collection efficiency by a factor ranging from 1.6±0.1 (Automate AS1250B*) to 4.5±0.7 (Vortex VI-3500*).

My report below is focused on the performance of surgical masks operating with the Wein air purifiers.

First, we tested a 3M surgical mask (Model 1838, widely used, very popular) that was perfectly sealed on the manikin face and operated at the inhalation flowrate of 30 L/min. The collection efficiency was about 80% for submicron particles, including the virus-size range of 0.04 to 0.21 µm that was specifically targeted. This 80% efficiency translates into a protection factor of 5. The protection factor (also referred to as the fit factor, American National Standard – Fit Testing Method, ANSI Z88.10-2001, p.1) is the ratio of the aerosol concentration in the breathing zone outside the mask to that inside the mask. The factor is generally particle size dependent. The most penetrating particle size range is about 0.1 to 0.3 µm. Once the Vortex VI-3500* was switched on, the protection factor started increasing and exceeded the level of 70 in about 3 minutes of the ionizer’s operation (the average value during this time interval). It jumped to about 400 in 6 min and continued further increasing with the time (although at a lower rate). The above effect exclusively represents the enhancement of the performance of the respirator filter material. The rapid decrease of the ambient concentration due to the Vortex VI-3500* was taken into account when determining the protection factor. The Minimate™ AS180i* units (positive and negative) have also demonstrated a considerable enhancement effect: the protection factor increased from about 5 at t=0 to over 70 at t=3 min and was relatively stable at the level of 70 to130 at t = 6-12 min. The Automate AS1250B* showed some enhancement as well; however, the effect was weaker (the reason was previously discussed with you).

Overall, we are excited to see the filter performance effect of this magnitude, although it is understood that Phase 1 was set to test the masks in a perfect fit condition while the surgical masks have generally a very poor fit potential.

Phase 2

This phase was initiated to address the leakage issue. Indeed, in a real life the protection factor depends on the particle penetration through the respirator filter material as well as on the particle penetration through the leakage. The leakage of some size always exists between the face surface and the filter. The face/body movement increases the potential of the particle penetration through the leakage. The standard fit test is performed to determine an individual’s ability to obtain an adequate seal with a specific respirator. For instance, the fit test performed with the N95/R95 facepiece respirators using the Portacount (TSI, Inc.) is supposed to check whether these respirators fit well enough so their overall collection efficiency exceeds the 95% threshold (protection factor >20). If the filter material is very efficient and creates a good barrier, the aerosol tends to flow through a leak, especially if the pressure drop through the filter is high. Once the collection efficiency of a filter material significantly increases (e.g., >>95%), the potential of the particle penetration through the leakage may increase tremendously (as the pressure drop change may result in a rerouting of the aerosol flow). Under certain conditions, this pathway may become a primary one. Therefore, it is important to run the tests not only with a manikin with a sealed mask but also with a human subject, using the Portacount as the standard method. The exploratory part of Phase 2 was performed in collaboration with Dr. Roy McKay who actually conducted the fit testing of the 3M-1838 mask on me since I volunteered to be a subject. The standard fit testing protocol, which utilized the Portacount, included numerous procedures (normal and deep breathing, moving the face and the body left and right and up and down, talking, etc.).

The initial protection factor of the 3M-1838 surgical masks was found to range from 3.5 to 4. These values are slightly lower than those obtained in our Phase 1 experiments carried out with the mask sealed on the manikin.  The difference points to the leakage effect.  The protection factor determined increased to about 30 (t ≈ 9 min) when the Vortex VI-3500* was operating, thus turning a surgical mask with a poor fit and relatively low filter efficiency into an N95-level respirator in terms of its collection characteristics. Indeed, the collection efficiency of the surgical mask exceeded 95% due to Vortex VI-3500*.  The Minimate™ AS180i* unit demonstrated the ionizer-driven improvement of the efficiency from 3.5 to about 9. The enhancement of the mask overall performance was lower than that observed with a more powerful Vortex VI-3500* but still significant: almost 3-fold.

The data suggest that the leakage represent a clear limitation of the respirator performance enhancement effect, which could have been over an order of magnitude greater if the mask’s fit was perfect. We did not observe any fit improvement due to the ionization. Thus, we could not expect a perfect fit from a surgical mask because of its design. We anticipate that the average leak size remained about the same while the filter material exhibits a much better protection due to the ionization. It is believed that since the particles and the filter fibers charged unipolarly by the ions, the repelling forces decreased the particle flow toward the filter. This consequently reduced the number of particles that could potentially penetrate through the mask and be inhaled. In spite of the fit factor limitations, the overall performance of a surgical mask against virus-size particles seems to drastically improve due to the constant ion flow produced by the Vortex VI-3500* and Minimate™ AS180i*.

In addition to our tests with the surgical masks on a human subject, we conducted one run with the R95-type respirator that fits to the face much tighter than a surgical mask. Due to its rigid periphery, it can be easily adjusted to a specific shape and thus has a better fit potential. When operating the Vortex VI-3500* located at a distance of 40 cm from the human face, the overall protection factor demonstrated a 4-fold increase, exceeding 1000 for certain procedures (normal breathing and deep breathing). The above improvement of the respirator performance agrees well with our Phase 1 results obtained with this respirator sealed on a manikin (4.5±0.7). The slight difference can be attributed to the leakage. The leakage effect was not as significant for the R95 respirator as the one observed for a surgical mask.

It is understood that the above-described Phase 2 findings are preliminary and we are interested in continuing this phase beyond the exploratory level.

The above-summarized data are being further analyzed from the statistical viewpoint and presented in a non-dimensional graphical form. The detailed data report on Phase 1 and the above- summarized data on Phase 2 will be submitted to you within a week.

All the objectives and specific aims proposed for Phase 1 and the exploratory stage of Phase 2 have been met. Two issues were addressed beyond the work scope, originally outlined for Phases 1 and 2 (see below).

Air cleaning, exposure to infectious agents and overall risk reduction:

We have concluded that an ionic air purifier exhibits two mechanisms, which decrease the number of infectious particles inhaled by a person wearing a respirator mask: the reduction of the indoor concentration upstream of the respirator and the enhancement of the respirator performance. The sample estimate presented below exemplifies the cumulative effect resulting from these two mechanisms. The calculations were performed based on the data obtained with the Vortex VI-3500* unit. Please keep in mind that this is only estimation but not a full-fledge risk assessment!

After the Vortex VI-3500* air purifier operates continuously for 15 min in a 25 m3 room, the concentration of submicron particles in this room decreases by a factor of 6. The overall protection factor of a surgical mask, enhanced by the ionic purifier, is about 30 (this takes into account the finding that the considerable improvement of the filter characteristics was partially suppressed by the leakage effect, see Phase 2 results). Thus, the number of submicron particles inhaled by a person is reduced by a factor of 6×30=180, instead of about 3.5 – 4 provided by a surgical mask alone. Let us assume that the concentration of influenza virus in an indoor environment is 1000 m-3. Its infectious dose, ID, is 79 viruses (inhaled). The air volume inhaled during one hour is 1.8 m3 assuming that the breathing rate is 30 L/min.  Thus, an unprotected person will inhale 1,800 viruses (> ID50); the person wearing the surgical mask will receive 1,800/4=450 viruses (> ID50); and a person walking into a room where the Vortex VI-3500* was operating for about 10 min will inhale about 1,800/180=10 viruses (< ID50). This example shows the potential of the ionic air purifiers for the exposure reduction when they are used together with respirator masks. More comprehensive assessments that include infectious characteristics of other viruses/bacteria can be performed upon your request.

The ion emission rate and the aerosol particle mobility (or how much should the ion production rate be increased?). The particle charges were measured in our experiments with the ELPI in its charge distribution mode (the software was obtained from Dekati, Inc., Finland). The particle charge distribution was also assessed using the diffusion charging theory (described by Hinds in his “Aerosol Technology” book, 1999, Chapter 15). The experimental and theoretical data are in a good agreement.  It was found that the particle charging level is close to the highest possible. In my opinion, this aspect deserves to be further investigated. There is a saturation charge level for every particle size. The performance of ionic air purifiers depends on the particle mobility, which is a complex function of their size and charge.  Ideally, any newly-developed ionic air purifier should be evaluated as to its ion emission rate. If this rate is too low, it may be insufficient to drastically affect the particle mobility. On the other hand, starting from a certain level, any further increase in the ion production will probably not affect the air cleaning performance since the aerosol particle charging has essentially reached a plato. In the latter case, a constant supply of ions is needed to maintain the air cleaning efficiency level, but the performance would not improve if the ion concentration increases. Thus, it is important to know how much effort should be devoted to the increase of the ion flow emitted by a specific model.

Please let me know if you have any questions. We are certainly excited about our findings and look forward to working with you further on Phase 2. Dr. McKay has agreed to continue collaborating on the project if so requested.

Best regards,

Sergey A. Grinshpun, Ph.D.

Surgical Mask (3M 1838) enhancement factor

Graph of respirator enhancement factor
PF(W) = Surgical mask protection factor with ionizers, 9 m in operation (VI-2500), 3 m in operation (AS150MM (+), AS150MM (-), AS1250).
PF(W/O) = Surgical mask protection factor without ionizers Surgical mask protection factor was measured for the viral particle size range(0.04 – 0.2μm). Protection factor was based on decaying ambient aerosol concentration, therefore what is presented here is pure enhancement effect of the filter performance due to the air ionization.
Fig. 8. Surgical mask (3M1838) fit factor determined with a human subject (Portacount measurement, VI-2500 operation).
Surgical mask (3M1838) fit factor determined with a human subject (Portacount measurement, AS150MM (+) operation). 
Fig. 9. Surgical mask (3M1838) fit factor determined with a human subject (Portacount measurement, AS150MM (+) operation). 

*This document orginally pertained to the Vortex VI-2500, Minimate™  AS150MM, Automate™ AS1250, and Sanimate™ AS250B Air Supply products, Wein Products, Inc.

Lien de la version originale :

https://weinproducts.com/news/entry/university-of-cincinnati-medical-center-report-on-the-performance-of-surgical-masks-operating-with-the-wein-air-purifiers

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