Be honor to announce Moonana is cooperating with Respilon Ico on the develop the next generation anti-PM2.5 Mask. The Filter layer from Respilon can resist the particle polution even the mask be washed.

1. Měření propustnosti částic protismogových masek
Vítek Zdvořilý
10.7.2015

2. Rejstřík
Abstrakt................................................................................................................................................3
1.Úvod..................................................................................................................................................4
2.Popis měření......................................................................................................................................5
2.1.Zapojení přístrojů při měření propustnosti částic......................................................................5
2.1.1.Měřicí box..........................................................................................................................5
2.1.2.Přívod částic do měřicího boxu a jejich měření.................................................................6
2.2.Zanášení masek..........................................................................................................................7
3.Sledované veličiny.............................................................................................................................9
3.1.Popis...........................................................................................................................................9
3.1.1.Tlaková nádoba s dusíkem.................................................................................................9
3.1.2.Condensation Monodisperse Aerosol Generator TSI 3475................................................9
3.1.3.Process Aerosol Monitor TSI 3375....................................................................................9
3.1.4.Trojcestný ventil.................................................................................................................9
3.1.5.Lighthouse Solair 3100......................................................................................................9
3.1.6.Generátor kouře Jem ZR22-STD.......................................................................................9
3.1.7.Tunel...................................................................................................................................9
3.2.Generované veličiny................................................................................................................10
3.3.Průběh měření..........................................................................................................................11
3.4.Průběh zanášení.......................................................................................................................11
4.Vyhodnocení měření........................................................................................................................12
4.1.Popis vyhodnocení...................................................................................................................12
4.2.Vyhodnocení propustnosti všech částic...................................................................................13
4.3.Vyhodnocení propustnosti částic větších než 1 µm.................................................................14
4.4.Propustnost částic podle velikosti generovaných částic..........................................................15
5.Závěr................................................................................................................................................16
Přílohy................................................................................................................................................17
I.Průtok generátorem částic Condensation Monodisperse Aerosol Generator TSI 3475..................17
2

3. Abstrakt
Cílem laboratorního měření bylo zjistit, jaký vliv mají prací cykly na protismogové masky, jejichž
účelem je zachytit částice větší než 1 µm. Měřením bylo zkoumáno, zda-li se propustnost částic
masek s pracími cykly zlepšuje, zhoršuje nebo se nemění. Případně v jaké míře se mění vlastnost
záchytu masek. Pro vyhodnocení změny záchytu masek v závislosti na pracích cyklech bylo měření
provedeno po 1, 5, 10, 25 a 50 pracích cyklech.
3

4. 1. Úvod
Technická zpráva popisuje měření propustnosti částic protismogových masek, které mají zachytit
částice větší než 1 µm. Propustnost masek je měřena v závislosti na vyprání v automatické pračce.
Propustnost protismogových masek byla měřena po 1, 5, 10, 25 a 50 pracích cyklech. Prací cyklus
znamená vyprání a následné usušení masky. Po každém z těchto pracích cyklů bylo změřeno 10
náhodně vybraných masek a ostatní masky byly zaneseny tak, aby zanesení simulovalo znečištění
smogem, kterému by masky byly vystaveny v běžném reálném použití.
Po prvním pracím cyklu bylo k dispozici 50 masek. Po každé sérii pracích cyklů bylo 10 změřených
masek vyjmuto a pro každou další sérii bylo k dispozici o těchto 10 masek méně.
4

5. 2. Popis měření
Vyhodnocení propustnosti masek v závislosti na pracích cyklech bylo složeno ze dvou částí. První
část spočívala v měření propustnosti masky daných velikostí částic. Po každém z předem
definovaných pracích cyklů bylo náhodně vybráno 10 masek, na kterých bylo měření provedeno.
Po měření byly masky vyjmuty z celkové série a dále nebyly využívány. Neměřené masky byly
zaneseny pomocí generátoru kouře. Zanesení spočívalo ve vystavení kouři, který nahradil působení
smogu, kterému by byla maska vystavena v reálném použití. Z druhé strany masky byl kouř
nasáván podtlakem vyvolaným vývěvou.
Zanesení masky a následné vyprání v automatické pračce simuluje reálné využití masky ochrany
před smogem, vypráním a opakovaným použitím.
2.1. Zapojení přístrojů při měření propustnosti částic
2.1.1. Měřicí box
Do boxu z plexiskla (obr. 1) byl vložen model hlavy (obr. 1), na který byly nasazovány měřené
masky (obr. 2). Box z plexiskla obsahuje celkem tři otvory určené pro měření a víko umožňující
manipulaci uvnitř boxu (obr. 3). Jeden otvor (obr. 4) slouží pro přívod generovaných částic dovnitř
boxu. Druhý otvor (obr. 4) je pro průchod hadice z ústního otvoru v modelu hlavy, pomocí které
jsou měřeny propuštěné částice skrz masku. Třetí otvor (obr. 5) umožňuje měření počtu částic uvnitř
boxu. Demontáží víka (obr. 3) lze manipulovat s objekty uvnitř boxu, i v případě, kdy je box
vzduchotěsně uzavřen. Vzduchotěsnost uvnitř boxu je zajištěna fólií (obr. 4) umístěnou zespod
boxu, přilepenou lepicí páskou k boxu. V místě ústní dutiny modelu hlavy (obr. 5) lze vidět
plastovou koncovku hadice, která upevňuje hadici.
5
Obr. 1: Model hlavy umístěný v boxu
Box z
plexiskla
Model
hlavy
Obr. 3: Otvor pro výměnu měřených masek
Obr. 2: Měřená maska

6. Pro upevnění masky na model hlavy (obr. 6) byla přisponkována textilní guma
o šířce 10 mm k vrchní i spodní části masky. Do otvoru hlavy v oblasti ústního otvoru byl vyvrtán
otvor ø 8 mm, do kterého byla upevněna hadice (Obr. 7). V zadní části modelu hlavy byl vyvrtán
otvor ø 12 mm, kterým byla hadice pro měření částic propuštěných maskou vyvedena ven z modelu
hlavy a dále ven z boxu (obr. 4).
2.1.2. Přívod částic do měřicího boxu a jejich měření
Částice byly generovány přístrojem Condensation Monodisperse Aerosol Generator TSI 3475
(obr. 8), který byl napojen na tlakovou nádobu s dusíkem. Z generátoru částic proudily částice
měřidlem Process Aerosol Monitor TSI 3375 (obr. 8), který měří velikost částic a jejich koncentraci.
Pomocí měřidla TSI 3375 byly nastaveny požadované hodnoty podle zadání na generátoru TSI
3475. Velikosti a koncentrace generovaných částic jsou uvedeny v kapitole 3.2. Z měřidla proudily
částice do trojcestného ventilu (obr. 8), pomocí kterého byl ovládán průtok do odvětrávání (obr. 8)
nebo do měřicího boxu (kap. 2.1.1), kam byly připojeny dvě hadice – pro měření množství částic v
boxu (obr. 5) a pro měření propuštěných částic skrz masku (obr. 4). Při měření byla odpovídající
hadice napojena do dilutoru (obr. 9), který ředí měřené částice tak, aby je bylo možné změřit
čítačem Lighthouse Solair 3100 (obr. 10), ze kterého lze stáhnout naměřené hodnoty po připojení k
PC.
6
Obr. 5: Zobrazení plastové koncovky a hadice pro
měření částic v boxu
Hadice pro měření
množství částic v
boxu Plastová koncovka pro
upevnění hadice v ústní dutině
Obr. 4: Zobrazení hadic pro přívod
generovaných částic a pro měření částic
propuštěných maskou, utěsnění boxu
Hadice pro přívod
generovaných
částic do boxu
Hadice pro měření
propuštěných
částic skrz masku
Fólie izolovaná
lepicí páskou
Obr. 6: Model hlavy s nasazenou
maskou
Obr. 7: Upevnění hadice v ústním otvoru

7. 2.2. Zanášení masek
Masky byly zanášeny kouřem generovaným zařízením Jem ZR22-STD (obr. 11). Z generátoru byl
kouř veden do plexisklového tunelu (obr. 12) plastovou hadicí utěsněnou lepicí páskou (obr. 13)
a ocelovým vstupem (obr. 14). V tunelu byla maska upevněna mezi dvě části tunelu (obr. 15).
Pro lepší upnutí byly obě části tunelu přitlačeny k sobě pomocí gumiček (3 gumičky na dvou
místech, obr. 15). Horní a dolní část tunelu za maskou byla zalepena izolační páskou (obr. 15), aby
kouř neobtékal masku. Pro lepší zaručení průchodu kouře maskou byla využita vývěva, která
vytvářením podtlaku nasávala kouř skrz masku (obr. 16).
7
Obr. 8: Přívodní okruh částic do
měřicího boxu
Odvětrávání
Generátor
částic
Trojcestný
ventil
Měřič částic
Obr. 10: Čítač částic
Obr. 9: Dilutor částic
Obr. 12: Tunel z plexiskla
Část tunelu před maskou
Část tunelu za maskou
Uchycení masky
Obr. 11: Generátor kouře Jem ZR22-
STD

8. 8
Obr. 14: Ocelový vstup do tunelu
Ocelový vstup do tunelu
Tunel z plexiskla
Obr. 15: Upevnění masky při zanášení
Tunel
Zanášená maska
Přítlak
Izolace
Obr. 16: Výstup do vývěvy
Obr. 13: Spojení generátoru kouře a tunelu
Přívod kouře do tunelu
Propojení generátoru s tunelem
Generátor kouře
Hadice vedoucí
do vývěvy
Tunel
Maska
Výstup do vývěvy

9. 3. Sledované veličiny
Kapitola pojednává o jednotlivých veličinách, které byly nastaveny nebo měřeny přístroji
uvedených v kapitole 2.
3.1. Popis
3.1.1. Tlaková nádoba s dusíkem
Tlak na výstupu – tlak, který vystupuje z tlakové nádoby a vstupuje do generátoru částic
3.1.2. Condensation Monodisperse Aerosol Generator TSI 3475
Saturator flow – tok částic saturátorem (viz. Příloha I) → vliv na velikost generovaných
částic
Saturator temperature – teplota, na kterou je zahřátý saturátor → vliv na velikost
generovaných částic
Screen flow – tok částic screenem (viz. Příloha I) → vliv na koncentraci generovaných
částic
Screen temperature – teplota, na kterou je zahřátý screen → vliv na koncentraci
generovaných částic
Total flow - celkový tok generovaných částic
3.1.3. Process Aerosol Monitor TSI 3375
Velikost průchozích částic – měření generovaných částic generátorem TSI 3475
Koncentrace průchozích částic – koncentrace generovaných částic generátorem TSI 3475
3.1.4. Trojcestný ventil
Čas otevření – čas, po kterou je trojcestný ventil otevřen → čas, po který vstupují
generované částice do měřicího boxu s modelem hlavy → vliv na celkový počet částic v boxu
3.1.5. Lighthouse Solair 3100
Množství částic – měří, kolik částic proudí z boxu nebo modelu hlavy skrz měřenou masku,
podle zapojené hadice do dilutoru
- rozlišuje velikosti částic:
velikost částic ˂ 0,3 µm
0,3 µm ˂ velikost částic ˂ 0,5 µm
0,5 µm ˂ velikost částic ˂ 1,0 µm
1,0 µm ˂ velikost částic ˂ 3,0 µm
3,0 µm ˂ velikost částic ˂ 5,0 µm
5,0 µm ˂ velikost částic ˂ 10,0 µm
Doba vzorkování – doba, po kterou je odečítán počet částic
Doba pauzy – doba mezi jednotlivými měření v automatickém režimu
Počet měření – počet měření v automatickém režimu
3.1.6. Generátor kouře Jem ZR22-STD
Output – intenzita generovaného kouře
Delay – čas, po který není kouř vypuzován ven z generátoru (pauza)
Run – čas, po který je kouř vypuzován ven z generátoru (doba cyklu)
3.1.7. Tunel
Čas působení kouře na masku – čas od upevnění masky do tunelu (kouř není vypuzován z
generátoru, ale stále zůstává zbytkový kouř v tunelu ze zanášení předchozí masky) do sundání
masky z tunelu (cyklus vypuzování kouře z generátoru je již skončen, ale stále je prodleva mezi
ukončením vypuzování kouře a sundáním masky)
9

10. 3.2. Generované veličiny
Veličiny jsou uvedeny v tab. 1.
10
Tab. 1: Generované veličiny
Veličina Hodnota Jednotka
Tlaková nádoba s dusíkem
Tlak na výstupu 3 bar
Condensation Monodisperse Aerosol Generator TSI 3475
Saturator flow
63 l/h
27 l/h
58 l/h
Saturator temperature
200 °C
200 °C
240 °C
Screen flow
125 l/h
118 l/h
160 l/h
Screen temperature
300 °C
300 °C
300 °C
Total flow
185 l/h
185 l/h
190 l/h
Process Aerosol Monitor TSI 3375
Velikost průchozích částic
0,8 µm
1 µm
2,6 µm
Koncentrace průchozích částic
3,70E+006
5,70E+006
1,60E+006
Trojcestný ventil
Čas otevření 10 s
Lighthouse Solair 3100
Doba vzorkování 10 s
Doba pauzy 3 s
Počet měření 3 -
Generátor kouře Jem ZR22-STD
Output 1,9 -
Delay 1 -
Run 0,8 -
Tunel
Čas působení kouře na masku 01:07,11 min
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm
Generované částice 0,8 µm cm-3
Generované částice 1,0 µm cm-3
Generované částice 2,5 µm cm-3

11. 3.3. Průběh měření
Průběh měření propustnosti masek:
1. Nasazení masky na model hlavy a uzavření měřicího boxu
2. Připojení hadice z boxu do čítače dat – měření počtu částic v boxu
3. Otevření přívodu dusíku z tlakové nádoby do generátoru částic
4. Kontrola velikosti a koncentrace generovaných částic pomocí měřidla TSI 3375
5. Otevření přívodu trojcestným ventilem do boxu s modelem hlavy po dobu 10 s
(experimentálně zjištěna hodnota tak, aby počet částic v boxu byl dostatečný pro měření, ale
aby nebyl nadměrně vysoký a byl možný změřit čítačem dat) - po dosažení požadované
hodnoty velikosti a koncentrace částic
6. Uzavření trojcestného ventilu – proudění částic do odvětrávání
7. Uzavření přívodu dusíku do generátoru částic
8. Spuštění měření počtu částic v boxu pomocí čítače dat – 3 měření po 10 s
9. Přepojení hadic – připojení hadice, kterou proudí částice skrz masku do čítače dat
10. Spuštění měření počtu částic propuštěných maskou na modelu hlavy – 3 měření po 10 s
11. Přepojení hadic na měření počtu částic v boxu
12. Spuštění měření počtu částic v boxu pomocí čítače dat poté, co byl naměřen počet částic
v boxu před měřením částic propuštěných maskou a počet částic propuštěných maskou
Při vyhodnocení dat byl brán aritmetický průměr počtu částic v boxu před a po měření
propuštěných částic skrz masku (celkem 6 měření). Poté byl vypočten aritmetický průměr
propuštěných částic skrz masku (3 měření). Tyto dva aritmetické průměry byly porovnány a jejich
vydělením byl zjištěn poměr propuštěných částic maskou.
3.4. Průběh zanášení
Průběh zanášení:
1. Příprava generátoru kouře a ohřev na požadovanou teplotu pro generování kouře
2. Nastavení hodnot Output, Delay, Run (viz. Tab. 1)
3. Upevnění masky do tunelu (vložení a přitlačení pomocí gumiček)
4. Vhánění kouře do tunelu a sání kouře skrz masku pomocí vývěvy – automatický cyklus
daný nastavením generátoru kouře
5. Sejmutí masky z tunelu a upnutí další masky pro zanášení
6. Opakování cyklu pro všechny zanášené masky
V průběhu zanášení byly náhodně změřeny časy působení kouře na masku. Jejich hodnoty jsou
uvedeny v tabulce 2.
Čas ve sloupci Upnutí masky je čas, po který byla maska upnuta do tunelu a vystavena pouze kouři,
který zůstal v tunelu po zanesení předchozí masky. Sloupec Začátek cyklu kouře popisuje čas
od upnutí masky do doby, než byl vháněn kouř z generátoru kouře do tunelu. Ve sloupci Konec
cyklu kouře je doba do ukončení vhánění kouře z generátoru do tunelu. Rozdíl časů
Konec – Začátek cyklu kouře je dán nastavením parametru Run na generátoru kouře (Tab. 2). Čas
Sejmutí masky je čas, kdy byla maska sundána z tunelu. Mezi koncem cyklu vhánění kouře
generátorem a sundáním masky z tunelu byla maska stále vystavena kouři, který zůstal v tunelu.
Průměrná hodnota ze sloupce Sejmutí masky (celková doba působení kouře na masku, tab. 2) je
uvedena v tab. 1, hodnota Čas působení kouře na masku v sekci Tunel.
11
Tab. 2: Časy působení kouře na masku při zanášení
05.05.2015 10 pracích cyklů
Číslo měření Upnutí masky Začátek cyklu kouře Konec cyklu kouře Sejmutí masky
1 00:00,00 00:17,79 00:54,06 01:02,80
2 00:00,00 00:09,04 00:45,30 00:52,41
3 00:00,00 00:14,61 00:51,78 00:59,77
4 00:00,00 00:28,59 01:05,51 01:13,74
5 00:00,00 00:22,17 00:59,42 01:06,73
19.05.2015 25 pracích cyklů
1 00:00,00 00:26,50 01:03,90 01:13,60
2 00:00,00 00:27,70 01:04,60 01:14,60
3 00:00,00 00:26,70 01:03,60 01:13,20

12. 4. Vyhodnocení měření
4.1. Popis vyhodnocení
Pro každé měření (celkem 15x – generované částice 0,8 µm; 1,0 µm; 2,5 µm pro každý z pracích
cyklů – 1, 5, 10, 25 a 50) byly naměřeny čítačem dat hodnoty propuštěných částic skrz masku. U
masek uvedených v tabulce 3 byly naměřeny vysoké koncentrace částic, které nelze považovat
za relevantní a proto byly následující masky z vyhodnocených výsledků vyřazeny:
Pro každou masku byly vyhodnoceny následující hodnoty (Tab. 4):
Průměrný počet částic v boxu ('Box průměr' v tab. 4) – aritmetický průměr ze šesti měření
částic v boxu (3 měření předcházející, resp. 3 následující měření částic průchozích skrz masku)
Průměrný počet částic průchozích maskou ('Maska průměr' v tab. 4) – aritmetický průměr ze
tří měření částic, které prošly skrz masku
Poměr propuštěných částic maskou ('Propustnost' v tab. 4) – Podíl Průměrného počtu částic
v boxu a Průměrného počtu částic průchozích maskou = Poměr částic, které maska propustí
Výše zmíněné tři hodnoty byly určeny pro každou masku pro velikosti částic uvedených
v kapitole 3.1.5.
Pro každé z 15 měření byl vypočítán aritmetický průměr ('Celkem průměr' v tab. 4) z 10 masek
(případně 7, 8, 9 masek podle počtu vyřazených z důvodu vysokých koncentrací počtu
částic – viz. Tab. 3). Dále byl vypočten průměrný počet částic jednotlivých velikostí nacházejících
se v boxu ('Průměrně částic v boxu' v tab. 4) z důvodu potvrzení relevantnosti měření částic
vstupujících do měření tak, aby jejich počet byl minimálně 10000.
Skupiny částic 3,0 – 5,0 µm a 5,0 – 10,0 µm byly z vyhodnocení odebrány, protože při velikosti
generovaných částic 2,5 µm byl jejich počet v boxu nejvýše v řádu desítek a tím není možné data
relevantně vyhodnotit.
12
Tab. 3: Masky, u kterých byly naměřeny vysoké koncentrace počtu částic
Počet pracích cyklů Velikost generovaných částic Pořadí masky pro daný prací cyklus
1 2,5 µm 9.
5 2,5 µm 2.,8.
10 1., 9.
7., 9., 10.
25 1,0 µm 5.
25 3.
50 1,0 µm 7.
50 2.
1,0 µm
2,5 µm
2,5 µm
2,5 µm
Tab. 4: Ukázka vyhodnocení měření pro jednotlivé masky
Mě ení prvních deseti masek (1 prací cyklus) pro generované částice 0,8 mikronř ů
Timestamp Location < 0,3 micron 0,3 – 0,5 micron 0,5 – 1,0 micron 1,0 – 3,0 micron 3,0 – 5,0 micron
(Name) (Counts) (Counts) (Counts) (Counts) (Counts)
Celkem průměr 0,48% 0,23% 0,12% 0,00% #DIV/0!
Průměrně částic v boxu 75868 171684 21427 0 0
1.maska
21. 4. 2015 15:08:35 MAS_BOX 67637 153760 18451 1 0
21. 4. 2015 15:08:48 MAS_BOX 80716 182357 23599 0 0
21. 4. 2015 15:09:01 MAS_BOX 76916 176146 23002 0 0
21. 4. 2015 15:09:39 MAS_HLAV 461 458 35 0 0
21. 4. 2015 15:09:52 MAS_HLAV 345 369 20 0 0
21. 4. 2015 15:10:05 MAS_HLAV 296 335 22 0 0
21. 4. 2015 15:11:02 MAS_BOX 82984 185673 24167 0 0
21. 4. 2015 15:11:15 MAS_BOX 78402 176366 21490 0 0
21. 4. 2015 15:11:28 MAS_BOX 68553 155800 17854 1 0
Box pr měrů 75868 171684 21427 0 0
Box st.odchylka 6371 13602 2696 1 0
Odchylka/ pr měrů 0 0 0 2 #DIV/0!
Maska pr měrů 367 387 26 0 0
Maska st.odchyka 85 64 8 0 0
Odchylka/ pr měrů 0 0 0 #DIV/0! #DIV/0!
Propustnost 0,48417% 0,22561% 0,11979% 0,00000% #D IV/0!

13. 4.2. Vyhodnocení propustnosti všech částic
Tabulka 5 uvádí průměrnou propustnost jednotlivých velikostí částic v závislosti na počtu pracích
cyklů. Hodnoty uvedené v tabulce byly vypočítány jako aritmetické průměry měření jednotlivých
masek pro odpovídající počet pracích cyklů. Skupiny '< 0,3 µm' a '0,3 – 0,5 µm' byly vyhodnoceny
z měření při generovaných částicích 0,8 µm. Skupina '0,5 – 1,0 µm' byla vyhodnocena jako
aritmetický průměr z měření při generovaných částicích 0,8 µm a 1,0 µm. Skupina '1,0 – 3,0 µm'
byla vyhodnocena z měření při generovaných částicích 2,5 µm.
Hodnoty z tabulky 5 byly vyneseny do grafu 5, ze kterého lze vyčíst, že nejvyšší propustnost byla
naměřena po 10. a 25. pracím cyklu. Přesto, že se jedná o propustnost v rozmezí 1 – 3 %, jedná se
pouze o propustnost částic menších než 1 µm. Propustnost částic větších než 1 µm je v řádu tisícin
procent. Propustnost částic větších než 1 µm je znázorněna v grafu 6 (kap. 4.3) z důvodu nízké
propustnosti nerozpoznatelné v grafu 5.
Z grafu 5 lze vyčíst, že propustnost částic menších než 1 µm roste s rostoucím počtem pracích
cyklů. Mezi prvním a 50. pracím cyklem je zvýšení propustnosti o 0,11 %. U částic menších
než 0,5 µm dochází k velkému výkyvu a nelze jednoznačně určit průběh propustnosti těchto částic
v závislosti na pracích cyklech.
Propustnost částic o velikosti 1,0 – 3,0 µm není rozpoznatelná v grafu 5, propustnosti této velikosti
částic je vyhrazena kapitola 4.3. Protože byly z vyhodnocení odebrány skupiny 3,0 – 5,0 µm a 5,0 –
10,0 µm, vyhodnocení propustnosti částic o velikosti 1,0 – 3,0 µm odpovídá vyhodnocení
propustnosti částic větších než 1 µm (kap. 4.3).
13
Tab. 5: Celková průměrná propustnost částic v závislosti na počtu
pracích cyklů
Průměrná propustnost částic [%]
Velikost částic
1 0,7563 0,4887 0,8169 0,0049
5 0,9326 0,5494 0,2315 0,0031
10 2,2097 2,9438 0,6927 0,0032
25 2,3131 3,2423 0,6146 0,0079
50 1,1010 1,4645 0,9291 0,0015
< 0,3µm 0,3 – 0,5 µm 0,5 – 1,0 µm 1,0 – 3,0 µm
Počet
pracích
cyklů
Graf 5: Celková propustnost jednotlivých velikostí částic v závislosti
na pracích cyklech
1 5 10 25 50
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Průměrná propustnost všech částic
menší než 0,3 µm
0,3 - 0,5 µm
0,5 - 1,0 µm
1,0 - 3,0 µm
Počet pracích cyklů
Propustnost[%]

14. 4.3. Vyhodnocení propustnosti částic větších než 1 µm
Velikost částic 1 µm je hraniční hodnota, nad kterou by neměla maska propustit žádnou částici.
Naměřené a následně vyhodnocené hodnoty jsou uvedeny v tabulce 6 a vyneseny v grafu 7. Při
měření bylo zjištěno, že propustnost masek s rostoucím počtem pracích cyklů klesá. U 25 pracích
cyklů došlo ke skoku na propustnost 0,0079 %. Příčinou je první maska v dané skupině, u které
byla naměřena propustnost 0,0538 % při průměrné propustnosti skupiny 0,0079 %. Vysoká
propustnost mohla být způsobena netěsností při upnutí na model hlavy nebo vadou materiálu, ze
kterého jsou masky vyrobeny. Při měření zmíněné masky pro generované částice 0,8 a 1,0 µm
nedošlo k žádnému výraznému výkyvu, proto není vada materiálu předpokládána a lze spíše
uvažovat netěsnost materiálu při upnutí a tím měření částic, které pronikly do čítače dat kolem
masky.
Vzhledem k velkému výkyvu, ke kterému došlo pouze u jedné masky, byla maska z vyhodnocení
odebrána, tím zůstalo pro vyhodnocení 8 masek (viz. Kapitola 4.1), což je dostatečný počet pro
vyhodnocení měření. Vyřazením masky z vyhodnocení klesla průměrná prostupnost částic
nad 1 µm po 25 pracích cyklech na 0,0022 %.
Z grafu 6 lze vyčíst, že propustnost částic se snižuje s rostoucím počtem pracích cyklů a proto
se záchytné vlastnosti masky vlivem praní zlepšují.
Závislost propustnosti částic větších než 1 µm na pracích cyklech lze vyjádřit matematickou rovnicí
zjištěnou z grafu 7: y = 0,0052 x -0,2826
, kde y – propustnost částic větších než 1 µm [%]
x – počet pracích cyklů [-]
Protože pro určení dané rovnice bylo k dispozici pět bodů, bylo by žádoucí určit alespoň nejméně
dalších pět bodů, zejména mezi 10 a 25 pracími cykly a mezi 25 a 50 pracími cykly.
14
Tab. 6: Průměrná propustnost částic větších než 1 µm
Průměrná propustnost částic větších než 1 micron [%]
1 5 10 25 50
Propustnost [%] 0,0049 0,0031 0,0032 0,0079 0,0015
Standardní odchylka [%] 0,0072 0,0040 0,0027 0,0186 0,0035
Graf 6: Propustnost částic větších než 1
1 5 10 25 50
0
0
0
0
0
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01 Průměrná propustnost částic větších než 1 µm
Propustnost s vyřazenou maskou
Propustnost bez vyřazené masky
Počet pracích cyklů
Propustnost[%]

15. 4.4. Propustnost částic podle velikosti generovaných částic
Posledním vyhodnocovaným hlediskem je závislost propustnosti masek na velikosti generovaných
částic (tab. 7). Přesto, že čítač dat měří velikosti částic uvedené v kapitole 3.1.5, při tomto
vyhodnocení byl vybrán vždy odpovídající interval, který přísluší velikosti generovaných částic.
Příslušný interval pro každou ze tří velikosti generovaných částic je zapsán v tab. 7 ve sloupci
Poznámka.
Hodnoty z tabulky 7 byly vyneseny do grafu 8. I přesto, že generované částice 1,0 µm spadají
i do intervalu 1,0 – 3,0 µm, při měření byl v tomto intervalu naměřen vstupující počet částic do
měření řádově v rozmezí 1 – 67 částic, což nelze považovat za relevantní měření.
Z grafu lze vyhodnotit, že nejvyšší propustnost částic menších než 1 µm je při generovaných
částicích o velikosti 1,0 µm. V praxi by to znamenalo, že pokud by na masku působily částice větší
než 1 µm, maska by propustila nejvíce částic menších, než 1 µm. Přitom by ale nepropustila částice
větší než 1 µm. V grafu 8 je poměr propuštěných částic větších než 1 µm tak nízký, že není
poznatelný v grafu. Výsledky propustnosti částic větších než 1 µm při generovaných částicích
2,5 µm korespondují s grafem 7 (kap. 4.3).
15
Tab. 7: Průměrná propustnost částic podle velikosti generovaných částic
Průměrná propustnost částic dle velikostí generovaných částic [%] Poznámka
Počet pracích cyklů 1 5 10 25 50 Uvažované částice
0,2672 0,3103 0,5940 0,5903 0,3114
1,3666 0,1527 0,7914 0,6388 1,5468 0,5 – 1,0 µm
0,0049 0,0031 0,0032 0,0079 0,0015
Generované částice 0,8 µm 0,5 – 1,0 µm
Generované částice 1,0 µm
Generované částice 2,5 µm 1,0 – 3,0 µm
Graf 8: Průměrná propustnost částic dle velikosti generovaných částic
1 5 10 25 50
0
0,5
1
1,5
2
Průměrná propustnost částic dle velikosti generovaných částic
0,8 µm
1,0 µm
2,5 µm
Počet pracích cyklů
Propustnostčástic[%]
Graf 7: Průměrná propustnost částic větších než 1 µm
0 10 20 30 40 50 60
0,0000
0,0020
0,0040
0,0060
0,0080
0,0100
f(x) = 0,0052 x^-0,2826
R² = 0,9293
Průměrná propustnost všech částic větších než 1 mikron
Propustnost bez vyřazené masky
Power (Propustnost bez vyřazené masky)
Propustnost s vyřazenou maskou
Power (Propustnost s vyřazenou maskou)
Počet pracích cyklů
Propustnost[%]

16. 5. Závěr
Z měření vyplynulo, že poměr částic větších než 1 µm, které masky propustí, se snižuje s rostoucím
počtem pracích cyklů.
Součástí zadání bylo, že maska nesmí propustit částice větší než 1 µm. Po prvním pracím cyklu
byla naměřena propustnost 0,0049 %, po 50. pracím cyklu byla naměřena propustnost 0,0015 %,
téměř třikrát menší. Jedná se o propustnost v řádu tisícin procent.
Pro podrobnější prozkoumání propustnosti masek jsou dána dvě doporučení. Prvním doporučením
je provést měření na maskách po více než 50 pracích cyklech, aby byl zjištěn počet pracích cyklů,
při kterých má maska nejnižší propustnost částic větších než 1 µm. Druhým doporučením je provést
více měření mezi 10 a 50 pracími cykly, aby byla zjištěna co nejpřesnější rovnice přímky, která by
udávala závislost propuštěných částic větších než 1 µm na počtu pracích cyklů.
16

17. Přílohy
I. Průtok generátorem částic Condensation Monodisperse
Aerosol Generator TSI 3475
17