สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับประสิทธิภาพของหน้ากากผ้า

การศึกษาชี้ให้เห็นว่าวัสดุที่ใช้ จำนวนเส้นด้าย การผสมผสานของประเภทผ้าและความพอดีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการป้องกันที่ดี

หน้ากากผ้า

แก้ไขและปรับขนาดรูปภาพโดย Vera Davidova มีอยู่ใน Unsplash

หน้ากากป้องกันคือสิ่งของที่มีความต้องการเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาของการระบาด โรคระบาด หรือการระบาดของโรคติดเชื้อที่แพร่กระจายผ่านละอองลอย (ละอองในทางเดินหายใจ) เช่นเดียวกับกรณีการระบาดใหญ่ของ Covid-19

หน้ากากผ้าแบบโฮมเมดเป็นทางเลือกที่ราคาไม่แพงซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาการขาดแคลนหน้ากากแบบมืออาชีพในระบบการดูแลสุขภาพ รวมทั้งเป็นตัวเลือกที่ซักได้ซึ่งสร้างของเสียน้อยลง อย่างไรก็ตาม ไม่ค่อยมีใครทราบเกี่ยวกับประสิทธิภาพของการใช้มาสก์โฮมเมด แม้ว่าพวกเขาจะแนะนำโดยผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพก็ตาม

ผลการศึกษาที่ตีพิมพ์โดยวารสารวิทยาศาสตร์ ACSNano ประเมินประสิทธิภาพของหน้ากากผ้าทำเองประเภทต่างๆ และสรุปได้ว่าประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับปัจจัย 4 ประการ ได้แก่ ชั้นผ้า วัสดุที่ใช้ ความหนาแน่นของด้ายเย็บผ้า และการปรับหน้ากากให้เข้ากับใบหน้า

ชั้นผ้า วัสดุที่ใช้ และความหนาแน่นของเส้นด้าย

การศึกษาได้ศึกษาประเภทผ้าทั่วไปที่ใช้ทำหน้ากากผ้าแบบโฮมเมด เช่น ผ้าฝ้าย ผ้าไหม ชีฟอง ผ้าสักหลาด ผ้าใยสังเคราะห์ และผ้าผสมกัน สรุปได้ว่าประสิทธิภาพของการป้องกันมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อทำหน้ากากด้วยผ้ามากกว่าหนึ่งชั้น

ผ้าฝ้าย ผ้าไหมธรรมชาติ และผ้าชีฟองให้การปกป้องที่ดี โดยปกติแล้วจะสูงกว่า 50% เมื่อทอด้วยผ้าเนื้อแน่น แต่ประสิทธิภาพการกรองของผ้าไฮบริด เช่น ผ้าฝ้าย-ไหม ผ้าฝ้าย-ชีฟอง และผ้าฝ้าย-สักหลาด มากกว่า 80% สำหรับอนุภาคละอองลอยที่มีขนาดเล็กกว่า 300 นาโนเมตร และ 90% สำหรับอนุภาคละอองลอยที่มีขนาดใหญ่กว่า 300 นาโนเมตร ซึ่งมีความเกี่ยวข้องในการป้องกันมากกว่า

นักวิจัยเชื่อว่าประสิทธิภาพของหน้ากากผ้าไฮบริดนี้เกิดจากการกรองทางกล (จากผ้าฝ้าย) และการกรองไฟฟ้าสถิต (เช่น จากผ้าไหมธรรมชาติ เป็นต้น) ร่วมกัน

ฝ้ายเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในการทำหน้ากากผ้า มีประสิทธิภาพในการทอผ้าที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น (กล่าวคือ มีเส้นด้ายจำนวนมากขึ้น) ได้ดีขึ้น และสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพการกรอง

โดยรวมแล้ว การใช้ผ้าหลายชนิดร่วมกันในหน้ากากผ้าสามารถป้องกันการแพร่กระจายของอนุภาคละอองลอยได้อย่างมีนัยสำคัญ ผลการศึกษาสรุปได้ว่าควรใช้ผ้าทอแน่นและมีความพรุนต่ำ เช่น ผ้าที่พบในผ้าฝ้ายที่มีจำนวนเส้นด้ายสูง

ตัวอย่างเช่น ฝ้ายชนิด 600 เส้น มีประสิทธิภาพดีกว่าผ้าฝ้าย 80 เส้น และผ้าฝ้าย 30 เส้นมีประสิทธิภาพต่ำ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าควรหลีกเลี่ยงผ้าที่มีรูพรุน

วัสดุต่างๆ เช่น ไหมธรรมชาติ ผ้าชีฟอง (โพลีเอสเตอร์ 90% และผ้าสแปนเด็กซ์ 10%) และผ้าสักหลาด (ผ้าฝ้าย 65 เปอร์เซ็นต์และโพลีเอสเตอร์ 35%) สามารถกรองอนุภาคไฟฟ้าสถิตได้ดี ผ้าไหมสี่ชั้นเช่นเดียวกับในกรณีของผ้าพันคอที่ปิดจมูกและปากและยึดแน่นกับศีรษะก็ให้การปกป้องที่ดีเช่นกัน

การรวมชั้นเพื่อสร้างหน้ากากไฮบริดช่วยเพิ่มการกรองทางกลและไฟฟ้าสถิต ซึ่งอาจรวมถึงผ้าฝ้ายที่มีจำนวนเส้นด้ายสูงรวมกับผ้าไหมธรรมชาติหรือผ้าชีฟองสองชั้น องค์ประกอบของผ้าฝ้ายสองชั้นและโพลีเอสเตอร์หนึ่งตัวก็ใช้ได้ดีเช่นกัน ในกรณีที่กล่าวมาทั้งหมดเหล่านี้ ประสิทธิภาพการกรองมากกว่า 80% สำหรับหยดที่มีขนาดเล็กกว่า 300 นาโนเมตร และมากกว่า 90% สำหรับหยดที่มีขนาดเล็กกว่า 300 นาโนเมตร

หน้ากากพอดี

การศึกษายังพบว่าช่องว่างที่เกิดจากความพอดีของหน้ากากที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพการกรองหยดน้ำลดลงมากกว่า 60% แม้ว่าผ้าจะมีการกรองสูงก็ตาม

มาสก์ที่ทำขึ้นโดยไม่ใช้อุปกรณ์ปิดผนึก เช่น อีลาสโตเมอร์ ทำให้เกิดช่องว่างระหว่างมาสก์กับส่วนโค้งของใบหน้า ส่งผลให้เกิดรูเล็กๆ ที่สร้าง "การรั่วไหล" ซึ่งลดประสิทธิภาพลง ความพอดีเป็นสิ่งสำคัญแม้แต่กับหน้ากากที่มีผ้าประสิทธิภาพสูง

เพื่อให้แนวคิดแก่คุณ ในกรณีของหน้ากากมืออาชีพ N95 การเพิ่มขึ้น 0.5% ถึง 2% ในช่องว่างด้านข้างทำให้ประสิทธิภาพการกรองโดยเฉลี่ยลดลง 50% ถึง 60% สำหรับขนาดอนุภาคที่เล็กกว่า 300 นาโนเมตร