新发现!大多数用于非临床口罩的织物都能有效过滤超细颗粒

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研究人员对从T恤衫和袜子到牛仔裤和真空袋的所有物品进行了测试,以确定哪种类型的口罩材料能最有效地捕获可能包含SARS-CoV-2等病毒的超细颗粒,该病毒会导致COVID -19。

新发现!大多数用于非临床口罩的织物都能有效过滤超细颗粒

来自剑桥大学和西北大学的研究人员测试了不同织物在高速过滤(相当于咳嗽或深呼吸)时能过滤的0.02至0.1微米之间颗粒的有效性。


以前的研究仅在穿戴者正常呼吸时以较低速度排出颗粒时选择的少量织物。现在的研究,以更多的织物并以更高的速度进行测试,为织物面罩的有效性提供了更可靠的证据基础。


结果发表在《BMJ Open》杂志上,结果表明,大多数用于非临床口罩的织物都能有效过滤超细颗粒。尽管N95口罩非常有效,但是可重复使用的HEPA真空袋,实际上在某些方面已经超过了N95的性能。


对于自制口罩,由多层织物制成的口罩更为有效,但是,性能的提高也使它们比N95面罩透气性更差。


研究人员还研究了不同织物在潮湿时以及经过正常的洗涤和干燥周期后的性能。他们发现织物在潮湿时能很好地工作,并且在一个洗衣周期还后能充分发挥作用,但是以前的研究表明,反复洗涤会使织物退化,研究人员告诫人们不要无限期地重复使用口罩。


剑桥工程部的第一作者尤金尼亚·奥凯利说:“自COVID-19大流行以来,口罩已经成为我们许多人的新必需品。” “在大流行的早期,当N95口罩供应极度短缺时,许多制造商开始制造自己的织物口罩,以满足供应链的需求,或者提供更实惠的选择。 ”


尽管有许多在线资源可以帮助人们制作自己的口罩,但很少有科学证据证明最合适的材料是什么。


O'Kelly说:“最初,人们对PPE和其他类型的口罩产生了怀疑,以及它们的效果到底如何。” “作为一名工程师,我想了解更多有关它们的知识,不同材料在不同条件下的工作情况,以及最适合的材料。”


对于当前的研究,O'Kelly和她的同事制造了一种设备,该设备由多个管段组成,中间有一个织物样品。雾化颗粒在设备的一端产生,并对它们以类似于咳嗽的速度通过织物样品之前和之后测量其水平。


研究人员还根据用户的定性反馈,测试了每种织物在呼吸阻力方面的表现。奥凯利说:“一个能很好地阻挡颗粒但限制呼吸的口罩不是个好口罩。” “例如,牛仔布在阻挡颗粒方面非常有效,但是很难透气,因此用一条旧牛仔裤制成口罩可能不是一个好主意。”


在准备进行这项研究时,研究人员与在线缝纫社区进行了磋商,以了解他们用来制作口罩的织物类型。由于当时N95口罩严重短缺,一些制造商试图将带有HEPA过滤器的真空袋插入口罩。


研究人员发现,一次性使用和可重复使用的真空袋可以有效地阻挡颗粒,但要注意,一次性袋不能用于面罩,因为它们在切割时会散开,并且可能包含不安全吸入的成分材料。


O'说:“这就是难点所在,我们希望种材料能有效过滤颗粒,但我们还需要知道它们不会使使用者面临吸入纤维或棉绒的危险,这可能是有害的。”


研究人员警告说,他们的研究有几个局限性:即,他们没有考虑合适的物质在过滤颗粒中的作用。在一个相关的项目中,O'Kelly一直在研究如何改善医疗环境中口罩的适合性。此外,许多病毒携带的飞沫比目前目前研究时的还要大。


然而,奥凯利说,“我们已经证明,在无法使用N95口罩的紧急情况下,例如在这种大流行的早期,织物口罩也能有效过滤掉可能含有病毒的颗粒。”


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