圖片來源：Pixabay/CC0 Public Domain

研究人員測試了從(cong) T恤、襪子，到牛仔褲和真空袋的幾乎所有材料，以確定哪種口罩材料能最有效地阻擋可能含有導致新冠肺炎（COVID-19）的SARS-CoV-2的超細顆粒。

來自英國劍橋大學（University of Cambridge）和美國西北大學（Northwestern University）的研究人員模擬和測試了不同織物，咳嗽或沉重呼吸的高速氣流下，濾過模擬大多數病毒的0.02到0.1微米顆粒時的有效性。他們(men) 還測試了N95和外科口罩，這兩(liang) 種口罩在醫療保健中更常用。

以前的研究隻是在穿戴者正常呼吸，顆粒以較低速度呼出時，研究少量織物材料的有效性。本研究測試了更多的織物材料，並以更高的（濾過）速度測試它們(men) ，為(wei) 織物口罩的有效性提供了更有力的證據。

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研究結果發表在BMJ Open雜誌上，結果表明大多數用於(yu) 非臨(lin) 床口罩的織物在過濾超細顆粒方麵是有效的。盡管在某些方麵，可重複使用的HEPA真空袋實際上超過了N95的性能，但N95口罩仍是非常有效的。

至於(yu) 自製口罩，由多層織物製成的口罩更有效，而同時添加了通常用於(yu) 加固衣領內(nei) 襯的材料的口罩，顯示出性能的大幅提高。然而，這種性能的提高也使它們(men) 的通氣性比N95口罩更差。

研究人員還研究了不同織物在潮濕時和經過正常洗滌幹燥周期後的性能。他們(men) 發現，這些織物在潮濕時也很有效，並且在一個(ge) 洗滌幹燥周期後仍能正常工作；盡管先前的研究表明，重複洗滌會(hui) 使織物纖維降解。研究人員提醒說，口罩不應該無限期地重複使用。

論文的第一作者、劍橋大學工程係的Eugenia O'Kelly說：“自從(cong) COVID-19大流行以來，織物口罩已經成為(wei) 我們(men) 新的生活必需品。在流感大流行的早期階段，當N95口罩供應非常短缺時，許多裁縫和製造商開始自己生產(chan) 織物口罩，以滿足供不應求的情況，或者提供更實惠的選擇。”

雖然有許多線上資源指導人們(men) 自己製作口罩，但幾乎沒有科學證據證明什麽(me) 材料最適合做口罩。

O'Kelly說：“最初PPE和其他材質口罩的性能令人擔憂。作為(wei) 一名工程師，我想更多地了解它們(men) ，我想知道不同材料在不同條件下的有效性，以及什麽(me) 才是最合適有效的材料。”

在本研究中，O'Kelly和同事們(men) 建立了一個(ge) 由管狀物組成的裝置，中間有一個(ge) 織物樣品。在儀(yi) 器的一端產(chan) 生霧化顆粒，並在它們(men) 以類似咳嗽的速度通過織物樣品的前後，分別測量顆粒濃度水平。

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研究人員還根據用戶的定性描述，測試了每種織物在呼吸阻力方麵的表現。O'Kelly說：“一種能很好地阻擋粒子，但會(hui) 限製呼吸的口罩不是一種有效的口罩，例如牛仔布在阻擋粒子方麵是相當有效的，但會(hui) 讓人很難呼吸。因此用一條舊牛仔褲做口罩不是個(ge) 好主意。N95口罩比任何具有類似濾過效率的織物組合更容易呼吸。”

為(wei) 了準備這項研究，研究人員谘詢了線上縫紉社區，以了解他們(men) 用什麽(me) 類型的織物來製作口罩。由於(yu) 當時N95口罩嚴(yan) 重短缺，一些裁縫報告說，他們(men) 正在試驗在口罩中插入帶有HEPA過濾器的真空袋。

研究人員發現，一次性和可重複使用的真空袋都能有效阻擋顆粒。但要注意的是，一次性真空袋不適合作口罩，因為(wei) 它們(men) 在切割時會(hui) 破裂，並且其材料可能含有不安全的吸入成分。

O' Kelly說：“材料阻擋顆粒的能力與(yu) 材料的其他性質之間需要正確地平衡——我們(men) 希望這些材料能夠有效地過濾微粒，但我們(men) 也需要知道，它們(men) 不會(hui) 讓使用者有吸入可能有害的纖維或皮棉的危險。”

研究人員提醒說，他們(men) 的研究有幾個(ge) 局限性：即他們(men) 沒有研究口罩的適配度在顆粒過濾中的作用。在另一個(ge) 相關(guan) 的項目中，O'Kelly一直在研究如何提高口罩在醫療環境中的適合度。此外，許多病毒攜帶在液滴中，這些液滴比目前研究中觀察到的要大。

但O'Kelly表示，研究結果可能有助於(yu) 裁縫和製造商選擇何種織物適合於(yu) 製作口罩。“我們(men) 已經表明，在N95口罩無法使用的緊急情況下，例如在這種大流行的早期，織物口罩在過濾可能含有病毒的顆粒時是有效的，即使在高速下也是如此。”

作者：Sarah Collins

翻譯：胡舒昶

審校：巢栩嘉

引進來源：劍橋大學

引進鏈接：https://medicalxpress.com/news/2020-10-effectiveness-mask-materials.html


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