掃除機袋が最も有効なマスクをなぜ作るか

おそらくマスクを公の場で身に着けていることに使用されるようになった。そして私達がヘルスケアの労働者のためのN95、FFP3および他の「臨床等級」のマスクを救うようにせき立てられたように、おそらく生地1を身に着けている。これはどれだけうまく生地のマスクが働くか知らない科学にもかかわらずある。

私がケンブリッジ大学にの部分であることこれを克服するためには、チームはマスクで使用されたときどれだけうまく携帯者および公共を保護するか見るようにさまざまな生地をテストすることにした。生地のマスクの効力の1つの要素はことができるどれだけうまくさまざまな材料を見ることによって発見するウイルス サイズの粒子を妨げなさいか（0.2から1.0マイクロメートルから）。

研究がフィルターとして機能する既に生地の機能を調査する間、この前の仕事は皿タオル、スカーフおよびTシャツのような生地そして世帯材料の小さい選択だけ、見た。但し、これらの早い調査は生地がマスク材料として約束できることを示した。例えば、2013調査は綿のTシャツが正常な呼吸の間に粒子の69%をろ過できたことが分った。

それにもかかわらず、これらの調査は限られた指導だけを作るそれらおよび購入の生地のマスクに残した。生地は各種各様の繊維およびタイプ入って来。どれがマスクのために最もよいか。40%の効力の各フィルターが、これ2つの生地を層にすればウイルスの粒子の80%から保護するためにか。

これらの調査はまたウイルスが広がって本当らしい咳をすることのような状態のタイプの生地のウイルス妨害の能力を査定しなかった。病気の個人が間、普通呼吸するウイルスを出すかもしれない間、大いに大いにより高い速度で空の旅ところに咳をするか、またはくしゃみをするとき高頻度の粒子を排出するために、それらは本当らしい。生地のマスクが効果的にあなたまたは他を保護することなら前にテストされるより大いに高速で粒子を妨げる必要がある。

咳をすることの模倣

従って、私達のチームはどれだけうまく20の入手しやすい生地および世帯材料が速度を咳をすることでウイルス サイズの粒子をろ過できるか検査するために実験を案出した。私達は直径の1インチだった生地のサンプルを握るように器具を設計した。空気は二番目のごとのおよそ16.5メートルのこのサンプルを通してそれから口を去るように大人の咳の平均速度渡された。

2つの粒子のカウンターはそれから生地を交差させた前後に空気の小粒子の集中を測定した。私達はそれから材料のろ過効率を得るためにこれらの集中を比較した。私達は10回この各生地のためのした。比較のために、N95マスクおよび外科手術用マスクはまたテストされた。

私達落伍者ぬれた場合生地が性能の低下を示すかどうか見る付加的なテスト。量についての水の7つのmillilitresは、生地のサンプルのいくつかに1時間に、吹きかかった吐き出した。これらのサンプルはそれから5つのより多くの回ぬれた間テストされた。

個々の生地のタイプのろ過効率を知っていることが有用な間、ほとんどの生地のマスクは生地の少なくとも2つの層から成っている。私達はまた層になる生地がろ過にいかに影響を与えるか知りたいと思った。従って生地の個々の層がテストされた後、私達はそれ以上のテストのための可能なマスクの組合せにそれから生地を層にした。

物質的な相違

私達の調査は正常速度の空気（規則的に呼吸）と比較される高速空気（くしゃみをする/咳をすること）に露出されたときそれがN95マスクまたは生地のマスクであるかどうか、あらゆるマスクが少数の小粒子をろ過することを示した。咳をすることの高速の間に、N95マスクは小粒子の53%だけをろ過した。外科手術用マスクはこれ、約48%よりより少しをろ過した。

低い透磁率の重い生地、デニムのような、最もよい保護;但し、それらは呼吸すること困難証明し、こうしてマスクにとって理想的ではない。私達のテストはより適した生地がfeltedウール、36%のろ過効率と、およびキルトにする綿を含んでいたことを、示した35%の効率と。含まれた綿のジャージのニット（25%の効率）、伸張Lycra （21%）および軽量のTシャツ（11%）をよく行わなかった生地。

私達はまた小粒子を捕獲するように設計され、流行病の間にすぐに利用できる掃除機袋をテストした。私達がテストしたそれはろ過の粒子で非常に効果的だった。使い捨て可能なHEPAのフィルター・バッグは有効な61%および有効な洗濯できるフィルター・バッグ44%だった。これらが途方もない約束を示す間、覆うことは安全であるかどうかこれらの材料が付いているあなたの表面はまだ知られていない。

ぬれた、N95、そして外科手術用マスク場合の–それぞれ7のそして5つのパーセント・ポイントの下の…ろ過効率の著しい減少に苦しんだ。生地および真空バッグは偉大な人として減少を示さなかったし、ぬれたとき、多分繊維の収縮か静電気の特性の変更が原因である材料は性能を改善した。

最後に、私達は私達が生地をことを層にすることによって大いにより高いろ過効率を達成したことを見つけた。可融性のインターフェイスは–それらを堅くするために他の生地に付くつばおよび袖口の接着剤と例えば発動を促される材料–有用な付加を証明した。例えば、キルトにする綿の1つの層、厚いキルトのバットの使用の1の層、および可融性のインターフェイスの2つの層のマスクは約60%の効率の粒子をろ過できた。それはN95マスクより多くだった!

しかし覚えなさい:ちょうど生地の生地か組合せがよく意味しない粒子をろ過できるのでマスクの使用のために同様に働くことを。生地および生地の層は呼吸しN95マスク材料よりにくくがちでこれはおよび/または合うこと困難漏るためにそれらから可能性を高くされるマスクを作るかもしれない。粒子をろ過するなお、これらのパーセントすべては生地の機能だけ表しきちんとあなた自身を保護するために中央であるそして他考慮に入れないしマスクの適合の効果を。会話

この記事はEugenia O'KellyのPhDの候補者、工学、クリエイティブ・コモンズ免許証の下のケンブリッジ大学の部門によって会話から再版される。元の記事を読みなさい。