Badania pokazują, że użyte materiały, liczba przędzy, mieszanka rodzajów tkanin i prawidłowe dopasowanie są niezbędne dla dobrej ochrony
Edytowany i zmieniony rozmiar obrazu Very Davidova jest dostępny na Unsplash
Maska ochronna to artykuł, na który zapotrzebowanie wzrasta w okresach wybuchów, epidemii czy pandemii chorób zakaźnych, które rozprzestrzeniają się poprzez aerozole (kropelki oddechowe), np. Pandemia Covid-19.
Domowa maska z tkaniny jest niedrogą alternatywą, która pozwala uniknąć braku profesjonalnych masek w systemie opieki zdrowotnej, a ponadto jest opcją zmywalną, która generuje mniej odpadów. Jednak niewiele wiadomo na temat skuteczności stosowania domowych masek, choć są one zalecane przez ekspertów w dziedzinie zdrowia.
W badaniu opublikowanym przez czasopismo naukowe ACSNano oceniono skuteczność różnego rodzaju maseczek z materiału domowej roboty i stwierdzono, że ich skuteczność zależy od czterech czynników: warstw materiału, użytego materiału, gęstości nici do szycia oraz dopasowania maski do twarzy.
Warstwy tkaniny, zastosowany materiał i gęstość nici
W badaniu przyjrzano się typowym rodzajom tkanin powszechnie używanych do produkcji domowych masek z tkanin, takich jak bawełna, jedwab, szyfon, flanela, syntetyki i kombinacje tkanin. Wniosek był taki, że skuteczność ochrony jest bardziej znacząca, gdy maska jest wykonana z więcej niż jednej warstwy materiału.
Bawełna, naturalny jedwab i szyfon wykazywały dobrą ochronę, zwykle powyżej 50%, gdy były wykonane z mocnego splotu. Jednak skuteczność filtracji tkanin hybrydowych, takich jak bawełna-jedwab, bawełna-szyfon i bawełniana flanela, była większa niż 80% dla cząstek aerozolu mniejszych niż 300 nanometrów i 90% dla cząstek aerozolu większych niż 300 nanometrów, mających więcej znaczenie ochronne.
Naukowcy są przekonani, że takie działanie maski z tkaniny hybrydowej wynika z połączonego efektu filtracji mechanicznej (bawełna) i elektrostatycznej (na przykład naturalny jedwab).
Bawełna, materiał najczęściej używany do produkcji masek z tkaniny, sprawdza się lepiej podczas tkania z większą gęstością (tj. Z większą liczbą nici) i może mieć znaczący wpływ na skuteczność filtrowania.
Ogólnie rzecz biorąc, kombinacje różnych tkanin powszechnie stosowanych w maskach z tkaniny mogą zapewnić znaczną ochronę przed przenoszeniem cząstek aerozolu. Badanie wykazało, że lepiej jest używać tkanin o gęstym wątku i niskiej porowatości, takich jak te, które można znaleźć w bawełnianych prześcieradłach o dużej liczbie nitek.
Na przykład bawełna 600-splotowa radziła sobie lepiej niż bawełna 80-nitkowa. A bawełna 30-nitkowa radziła sobie słabo, co pokazuje, że należy unikać porowatych tkanin.
Materiały takie jak naturalny jedwab, tkanina szyfonowa (90% poliester i 10% tkanina Spandex) oraz flanela (65% bawełna i 35% poliester) zapewniają dobrą elektrostatyczną filtrację cząstek. Cztery warstwy jedwabiu, jak w przypadku chusty zakrywającej nos i usta, mocno przylegającej do głowy, również zapewniają dobrą ochronę.
Łączenie warstw w maski hybrydowe zwiększa filtrację mechaniczną i elektrostatyczną. Może to obejmować bawełnę o dużej gęstości splotu połączoną z dwiema warstwami naturalnego jedwabiu lub szyfonu. Dobrze sprawdza się również kompozycja dwóch warstw bawełny i jednej z poliestru. We wszystkich tych ostatnich przypadkach skuteczność filtracji była większa niż 80% dla kropel mniejszych niż 300 nanometrów i większa niż 90% dla kropelek mniejszych niż 300 nanometrów.
Regulacja maski
W badaniu stwierdzono również, że luki spowodowane niedostatecznym dopasowaniem maski mogą skutkować zmniejszeniem o ponad 60% skuteczności filtrowania kropelek, nawet jeśli tkanina ma wysoką filtrację.
Maski wykonane bez akcesoriów uszczelniających, takich jak elastomery, pozwalają na tworzenie się szczelin między maską a owalem twarzy, czego efektem są małe dziurki, które generują „przeciek”, co zmniejsza jej skuteczność. Dopasowanie jest krytycznym aspektem nawet w przypadku maski z wysokowydajnej tkaniny.
Aby dać wyobrażenie, w przypadku profesjonalnej maski N95 wzrost szczelin bocznych o 0,5% do 2% spowodował zmniejszenie średniej skuteczności filtracji o 50% do 60% dla cząstek o wielkości mniejszej niż 300 nanometrów. .
