コミュニティ用および医療用フェイスマスクの細菌濾過効率と通気性に対する洗濯パラメーターの影響

Jan 01, 2024

Scientific Reports volume 12、記事番号: 15853 (2022) この記事を引用

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医療用フェイスマスクを、同様の性能を持つ再利用可能な地域用フェイスマスクに置き換えることはできますか? 洗濯サイクル数、洗濯温度、洗剤の使用が、医療用フェイスマスク (MFM) 1 枚と地域用フェイスマスク (CFM) 10 枚の性能に及ぼす影響を評価しました。新しいマスクと洗浄したマスクの性能は、細菌濾過効率 (BFE) と差圧 (DP) から特性評価されました。新しいマスクのテストでは、MFM の BFE が常に CFM より優れていることがわかりました。 CFM のうち 2 つは 95% を超える BFE 値を示しましたが、BFE と DP の両方の要件に基づいてタイプ I MFM として分類できるのは 1 つだけです。 MFM と優れた BFE 特性を持つこれら 2 つの CMF に対する洗浄パラメータの影響を調査しました。パラメータは CFM の BFE には影響しませんでしたが、MFM は洗剤で洗浄すると効率の低下が見られました。マスクのDPは洗濯による影響を受けませんでした。この結果は、BFE と通気性の間で妥協する必要があるとしても、タイプ II の要件を満たさなくても、タイプ I MFM と同様の性能を持つ CFM を製造することは可能であると思われることを明確に示しています。

呼吸器の飛沫やエアロゾルは、咳、くしゃみ、会話などのさまざまな呼気活動によって発生する可能性があります。 SARS-CoV-2 と同様、他の呼吸器ウイルスもウイルス粒子を含む飛沫やエアロゾルを介した空気感染によって循環します1。 2020 年に新型コロナウイルス感染症 (COVID-19) のパンデミックを引き起こした SARS-CoV-2 の感染拡大中、屋内環境の汚染を軽減する手段としてフェイスマスクが広く受け入れられるようになりました 2。フェイスマスクは主に、感染した着用者が他の人にウイルスを感染させるのを防ぐ目的で使用されるため（ソースコントロール）、マスクの使用はウイルスの蔓延を減らすのに役立つことが示されています3,4。ただし、マスクは着用者を新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の感染から守る可能性もあります。実際、いくつかの研究では、マスクが健康な着用者を感染から保護（保護）できることが実証されています5、6。フェイスマスクは、人工呼吸器、医療用フェイスマスク、および非医療用フェイスマスクに区別できます7。新型コロナウイルス感染症（Covid-19）のパンデミックが発生する前は、医療スタッフ向けのケアサービスでは医療用フェイスマスクの使用が一般的に推奨されていた。しかし、パンデミックへの対応として、各国政府は公共の場でのマスク着用を義務付けたことで、医療用フェイスマスクの需要が急増し、その結果、マスクの供給に緊張が生じた。したがって、医療用フェイスマスクの世界的な不足に対処するために、コミュニティ用フェイスマスクまたは布製マスクが導入され8、9、10、医療用フェイスマスクと並行して使用されています。

不足に加えて、これらの使い捨て医療用フェイスマスクは膨大な廃棄物源であり、海洋および陸上環境におけるマイクロプラスチック汚染という既存の問題の一因となっています11、12、13。その結果、マスクの再利用可能性に対する関心がますます高まっています。したがって、コミュニティ用フェイスマスクは、洗って数回再利用できるため、使い捨ての医療用フェイスマスクよりも環境に優しい選択肢とみなされています14,15。当初は使い捨てとして設計されていましたが、環境と供給の両方の理由から、医療用フェイスマスクの再利用の実現可能性を研究することも興味深いと思われます。いくつかの研究では、医療用フェイスマスクは 10 回の洗濯サイクル後に再利用できることが示されています 16,17。

小さな粒子に対する地域用フェイスマスクの防御力は非常にばらつきがあり、通常は医療用フェイスマスクよりも劣りますが18,19、他の人々をSARS-CoV-2ウイルスの感染から守るためには、マスクの使用が依然として推奨されています20。この研究では、一部の市販のコミュニティフェイスマスクが標準的な医療用フェイスマスクに近い性能を持っているかどうかを判断しようとしています。これに加えて、私たちはまた、地域用フェイスマスクの性能に対する 3 つの洗濯パラメーターの影響を評価し、その性能を新品または同じ条件で洗浄した医療用フェイスマスクの性能と比較することも目指しています。調査されたパラメータには、洗濯サイクルの数、水温、洗濯サイクル中の洗剤の使用の可能性などが含まれます。

1 µm, impaction and interception mechanisms are more important. For small particles < 0.1 µm, diffusion by Brownian motion is the dominant mechanism. When the mask material is charged, electrostatic forces contribute to particle capture especially for particles in the most penetrating particle size (MPPS) range of 0.1–0.5 µm (MPPS zone)24 where no mechanism is dominant. For the average particle size of 3 µm required for the BFE, impaction and interception are the most dominant mechanisms./p> 98% (type II)) and low DP (≤ 40 Pa cm−2) is compliant with type II medical face mask requirements./p> 95% (type I)) and low DP (< 40 Pa cm−2), that can be categorized as a type I medical face mask./p> 95% (type I)) but a too high DP (≈60 Pa cm−2), that cannot be categorized as a type I medical face mask since this good filtration efficiency was obtained at the expense of poor breathability properties./p> 1 μm but for submicron particle sizes other mechanisms particularly the electrostatic mechanism play an important role./p>

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