Warum Staubsaugerbeutel die effektivsten Gesichtsmasken machen

Sie sind vermutlich zu eine, Gesichtsmaske öffentlich zu tragen gewohnt geworden. Und Sie tragen vermutlich ein Gewebe eins, wie wir gedrängt worden sind, N95, FFP3 und andere Masken „des klinischen Grades“ für Gesundheitswesenarbeitskräfte zu speichern. Dieses ist trotz der Wissenschaft, die nicht weiß, wie gut Gewebemasken arbeiten.

Um dieses zu überwinden, entschied sich ein Team dass ich ein Teil an der Universität von Cambridge bin verschiedene Gewebe zu prüfen um zu sehen wie gut sie den Träger und das allgemeine schützen würden als verwendet in den Gesichtsmasken. Ein Element von Gewebemaskenwirksamkeit kann entdeckt werden, indem man betrachtet, wie gut verschiedene Materialien Virus-groß Partikel blockieren Sie (von 0,2 bis 1,0 Mikrometer).

Während etwas Forschung bereits die Fähigkeit des Gewebes nachgeforscht hatte, als ein Filter aufzutreten, betrachtete dieses vorhergehende Werk nur eine kleine Auswahl von Geweben und von Haushaltsmaterialien, wie Geschirrtüchern, Schals und T-Shirts. Jedoch zeigten diese frühen Studien, dass Gewebe als Abdeckfolien versprechen konnten. Zum Beispiel fand eine Studie 2013, dass ein Baumwoll-T-Shirt in der Lage war, 69% von Partikeln während der normalen Atmung zu filtern.

Nichtsdestoweniger ließen diese Studien machende die und kaufende Gewebemasken mit nur begrenzter Anleitung. Gewebe kommt in allerlei Fasern und in Arten. Welches ist für Gesichtsmasken am besten? Wenn Sie zwei Gewebe überlagern, die jeder Filter mit 40% Wirksamkeit, dieses wird, schützen Sie vor 80% von Viruspartikeln?

Diese Studien konnten auch die Virus-blockierende Fähigkeit eines Gewebes in den Arten der Situation, in der Viren höchstwahrscheinlich sind verbreitet zu werden, wie Husten festsetzen nicht. Während eine kranke Einzelperson möglicherweise irgendein Virus während normalerweise atmend ausstrahlt, sind sie wahrscheinlich, eine viel höhere Anzahl von Partikeln beim Husten oder Niesen wegzutreiben, wo mit einer viel höheren Geschwindigkeit Flugzeugverkehr. Wenn eine Gewebemaske, Sie oder andere effektiv zu schützen ist, muss sie Partikel an den viel höheren Geschwindigkeiten als vorher geprüft blockieren.

Simulieren des Hustens

So plante unser Team ein Experiment, um zu überprüfen, wie gut 20 allgemein verfügbare Gewebe und Haushaltsmaterialien Virus-groß Partikel am Husten von Geschwindigkeit filtern konnten. Wir entwarfen einen Apparat, um eine Gewebeprobe zu halten, die ein Zoll im Durchmesser war. Luft wurde dann durch diese Probe an ungefähr 16,5 Metern pro zweit- die Durchschnittsgeschwindigkeit eines erwachsenen Hustens geführt, wie sie den Mund verlässt.

Zwei Partikelzähler maßen dann die Konzentration von Teilchen in der Luft, bevor und nachdem sie das Gewebe kreuzte. Wir verglichen dann diese Konzentrationen, um die Filtrations-Leistungsfähigkeit des Materials abzuleiten. Wir taten dieses zehnmal für jedes Gewebe. Um des Vergleiches willen wurden eine Maske N95 und eine chirurgische Maske auch geprüft.

Wir machten auch einen zusätzlichen Test, um zu sehen, ob Gewebe einen Leistungstropfen zeigen würden, als naß. Sieben Milliliter Wasser, über die Menge atmeten in einer Stunde, wurden gesprüht auf einige der Gewebeproben aus. Diese Proben wurden dann fünf weitere Mal geprüft, wenn naß.

Während, die Filtrations-Leistungsfähigkeit von einzelnen Gewebearten zu kennen nützlich ist, werden die meisten Gewebemasken von mindestens zwei Schichten Gewebe gemacht. Wir wollten auch können, Überlagerungsgewebe Filtration beeinflußt. So, nachdem einzelne Schichten Gewebe geprüft wurden, überlagerten wir dann Gewebe in mögliche Maskenkombinationen für weitere Prüfung.

Materielle Unterschiede

Unsere Studie zeigte, dass jede Maske, ob es eine Maske N95 oder eine Gewebemaske ist, weniger Teilchen filtert, wenn sie der Hochgeschwindigkeitsluft (das Husten/niesend) verglichen mit Normalgeschwindigkeitsluft herausgestellt wird (regelmäßig atmen). Während der hohen Geschwindigkeiten des Hustens, filterten sogar Masken N95 nur 53% von Teilchen. Chirurgische Masken filterten kleiner als dieses, ungefähr 48%.

Schwere Gewebe mit niedriger Durchlässigkeit, wie Denim, vorausgesetzt der beste Schutz; jedoch prüften sie schwieriges, durch zu atmen und sind folglich nicht für Masken ideal. Unsere Tests zeigten, dass passendere Gewebe felted Wolle, mit 36% Filtrations-Leistungsfähigkeit und Polsterwatte miteinschlossen, mit 35% Leistungsfähigkeit an. Gewebe, die nicht enthaltenes Baumwolltrikot gute Leistung brachten, stricken (25% Leistungsfähigkeit), Ausdehnung Lycra (21%) und leichte T-Shirts (11%).

Wir prüften auch Staubsaugerbeutel, die entworfen sind, um Teilchen gefangenzunehmen und während der Pandemie leicht verfügbar sind. Die, die wir prüften, waren an Entstörungspartikeln in hohem Grade effektiv. Eine Wegwerf-HEPA-Filtertüte war 61%, das leistungsfähig sind und eine waschbare Filtertüte leistungsfähiges 44%. Während diese ungeheures Versprechen zeigen, ob zu bedecken ist sicher, bekannt Ihr Gesicht mit diesen Materialien nicht noch.

Als naß, N95 und chirurgische Masken, erlitt eine bemerkenswerte Abnahme an der Filtrations-Leistungsfähigkeit – hinunter sieben und fünf Prozentpunkte beziehungsweise. Die Gewebe und die Vakuumbeutel zeigten nicht so groß eine Abnahme, und etwas Materialien verbesserten sogar ihre Leistung, als naß, vielleicht wegen der Schrumpfung von Fasern oder einer Änderung in den elektrostatischen Eigenschaften.

Schließlich fanden wir, dass wir viel höhere Filtrations-Leistungsfähigkeit erzielten, indem wir Gewebe überlagerten. Die schmelzbare Zusammenschaltung – das Material vorbereitet mit Kleber, der auf andere Gewebe gehaftet wird, um sie zu versteifen, zum Beispiel in den Krägen und in den Stulpen – prüfte einen hilfreichen Zusatz. Zum Beispiel war eine Maske mit einer Schicht Polsterwatte, einer Schicht starkem Steppdeckenschlagen und zwei Schichten schmelzbarer Zusammenschaltung in der Lage, Partikel mit ungefähr 60% Leistungsfähigkeit zu filtern. Das war mehr als die Maske N95!

Aber erinnern Sie sich: gerade weil ein Gewebe oder eine Kombination von Geweben Partikel filtern können gut bedeutet nicht, dass es auch für Gebrauch in einer Maske funktioniert. Die Gewebe- und Gewebeschichten neigten, zu atmen durch als Abdeckfolie N95 schwieriger zu sein, und diese macht möglicherweise eine Maske, die wahrscheinlicher von ihnen gemacht wird, um zu lecken und/oder schwieriger zu passen. Außerdem stellen alle diese Prozentsätze nur die Fähigkeit des Gewebes dar, Partikel zu filtern und berücksichtigen nicht den Effekt des Sitzes einer Maske, der zentral ist, richtig sich zu schützen, und der anderer. Das Gespräch

Dieser Artikel wird vom Gespräch durch Eugenia O'Kelly, Doktor-Kandidat, Abteilung der Technik, Universität von Cambridge unter einer Creative Commons-Lizenz neu aufgelegt. Lesen Sie den ursprünglichen Artikel.