布口罩可以保护佩戴者

DIY 口罩不仅仅是为了保护你周围的人。它们也可以保护你自己,但材料和贴合度非常重要。根据最新研究了解哪些方法有效。
健康
作者

Jeremy Howard

发布日期

2020年7月10日

现在我们都知道,科学表明 DIY 口罩特别擅长保护周围的人,以防你感染 COVID-19。但这并不意味着你不能做很多事情来保护你自己。

不幸的是,许多公共卫生机构仍然错误地声称没有证据表明 DIY 口罩对保护佩戴者有效。实际上有很多证据表明它们可以。口罩对佩戴者的有效保护取决于三个关键因素:

让我们依次来看。

材料

佩戴口罩时需要过滤以保护自己的飞沫比过滤以保护周围人群的飞沫要小。这是因为它们从口中喷出后会迅速蒸发,体积缩小约5倍。小于1微米的颗粒不太可能含有病毒,而颗粒最大可达100微米,所以理想情况下我们希望过滤这个尺寸范围内的颗粒。然而,我还没有看到任何研究是针对这个尺寸范围的。几乎所有的研究主要关注小得多的颗粒,因为这是官方NIOSH标准的要求。好消息是,在这些测试中表现良好的任何材料对于更大的颗粒几乎肯定会做得更好,所以这里我们将重点关注NIOSH标准测试。

查阅了数十篇学术论文和网站后,到目前为止我发现最好的信息来自 maskfaq.com 的一个表格,基于 TSI 的测试数据。我已将表现最佳的材料提取到下表中,按质量排序,并按效率进行颜色编码。

高质量 DIY 材料过滤效果表

效率越高越好——它显示了被过滤掉的颗粒百分比(记住,这是在实际中更高的流速下对小得多颗粒进行的测试)。阻力越低越好——它衡量呼吸的难易程度。“Q”列显示的是过滤质量因子,它结合了效率和阻力。对于高 Q 但效率低的材料,您可以使用更多层来提高效率(尽管层数加倍不一定意味着效率加倍)。

根据这张表格,明显的赢家似乎是 Filtrete 1900。它的过滤效率超过85%,且阻力极低。关于如何用这种材料制作口罩,有 可获取制作说明。一块滤料可以制作数百个口罩滤芯,因此您可以与社区一起批量制作。但是,请注意三个关键问题:

  • 3M 公司尚未批准将其用于口罩。我猜他们只是还没有测试过,并且想避免承担责任;它里面没有任何可能引起问题的玻璃纤维或类似物质。
  • 它不能水洗,我不知道是否有其他方法可以对其进行消毒。然而,作为空调滤网,它可以持续三个月。
  • 它可能只能过滤小飞沫,因为它依赖静电吸附进行过滤。因此,最好将其与棉布结合使用,例如带有滤芯袋的布口罩

从数十万种带滤芯袋的口罩设计中选择

就我个人而言,我更喜欢使用 Filti,这是一种专为口罩设计的纳米纤维材料。它是我见过测试过的任何 DIY 材料中效率最高的。您可以在 亚马逊Etsy 购买带有 Filti 滤芯袋的口罩。Filti 可以通过加热消毒并重复使用。您可以购买预切好的材料,用于制作 20 个口罩,价格为 约20美元,如果您不制作大量口罩,这更划算。

一个更经济的选择是 工业擦拭纸。它们对于保护佩戴者来说,效果远不如 Filti 或 Filtrete,但大约 20 美元可以买到 200 张擦拭纸,你可以折叠成两层,然后用橡皮筋固定,分发给任何需要的人。

贴合度

对于保护佩戴者来说,贴合度尤为重要,因为当你吸气时,你会直接将空气(以及空气中漂浮的颗粒)吸入任何缝隙。可能存在缝隙的主要位置有:

  • 鼻子周围
  • 嘴角两侧
  • 口罩底部。

口罩底部很容易处理:只需确保您的口罩足够大,可以充分覆盖下巴,并且底部足够宽,这样您就会发现它在下巴处形成了良好的密封。

为了让口罩正确贴合您的鼻子,请使用可塑形鼻梁条。这是戴在鼻梁上并可以根据脸型调整形状的部件。最便宜的制作方法是剪下一块铝箔纸,折叠五次,形成一条。您可以在下面的视频中看到具体方法。

或者,您可以使用毛根、软金属扎带,或者直接购买自粘鼻梁条

为了堵住嘴角两侧的缝隙(对鼻子也有帮助),您可以使用口罩支架。在 fixthemask.com 上解释了两种很棒的方法。第一种方法只使用三个橡皮筋,如上面的视频所示。这种方法效果很好,并且经过测试证明能够通过 NIOSH N95 密合度测试。然而,它可能有点别扭和不舒服,所以我更喜欢这里展示的橡胶片支架

橡胶口罩支架

唯一棘手的地方是找到材料。我设法花了大约 20 美元从亚马逊购买了正确类型的橡胶。一块材料可以制作十个支架。我发现我可以轻松地在我的打印机上打印出设计图,然后将其用作模板,用剪刀裁剪橡胶片。我不是一个很擅长手工的人,所以如果我能做到,任何人都可以…

另一种改善贴合度的方法是增加一层尼龙袜层。我本人没有尝试过,但东北大学的研究人员已经对此进行了测试,发现效果很好。

一个有帮助的建议是:选择一个更大的口罩,其系带可以绕过头部后面并系紧,而不是只挂在耳朵上。这样通常会有更好的贴合度。一个有详细文档和广泛测试的设计可在 diymask.site 找到。

如果您有 3D 打印机,在这篇论文的第四部分有一些非常周到的硬质设计,还有一些很棒的布艺设计。如果您有热封机,有一个很棒的系列视频,展示了如何快速制作通过 N95 密合度测试的口罩。许多这些设计都可以从爱好者、手工艺人和非营利组织那里购买,通常成本不超过材料费。例如,这里有一个硬质口罩,仅需 2 美元。

消毒

对于基本的布口罩,您可以直接扔进洗衣机清洗。任何含有肥皂的洗涤方式都会破坏病毒的保护性脂质层。我相信工业擦拭纸也可以清洗。

大多数专用滤料,包括 Filti,都不能水洗。相反,将滤料放入自封袋中,然后放入160华氏度(约71摄氏度)的烤箱加热30分钟。(我向制定这些指南的一位斯坦福研究人员请教了如何在家里做,他们建议了使用自封袋的方法。)但是,我不知道 Filtrete 是否能承受这些温度,因此最好在脏污时直接丢弃 Filtrete 滤芯。

通常情况下,您可能会将专用滤料作为滤芯放入布口罩的滤芯袋中。在这种情况下,在清洗布口罩之前取出滤芯。如果您忘记取出,就扔掉滤芯换新的——我是认真的;例如,Filti 清洗后会损失大约一半的过滤效率!

建议

我建议从亚马逊或 Etsy 购买带有 Filti 滤芯、可塑形鼻梁条和绕头系带的较大布口罩。需要消毒时,将布口罩放入洗衣机清洗,并按照上述方法在烤箱中对滤芯进行消毒。

如果您使用这种类型的口罩,或遵循本页介绍的其他方法,出门时应该能够获得良好的防护。除了戴口罩,还要戴护目镜或眼镜(包括太阳镜),因为病毒也可能通过眼睛进入。