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新型コロナウイルス対策「効果がある手作りマスク素材は?」

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CDC、一転してマスク推奨へ

数日前、CDCでマスクへの議論が話し合われていると、ブログで記事を書きましたが、その頃から、CDCはマスクを推奨する方へ動いているとメディアでは騒がれていました。その後(3日前ですが)予想通りにCDCがマスクをすることを推奨し始めました。但し、医療用マスク(N95やサージカルマスク)は、医療関係者のために取っておかないとならないので、CDCでは手作りマスクをお勧めしています。

 

3月の終わりからいち早くThe New York Times では手作りマスクのための型紙も載せていましたが、何と今では、CDCのサイトにもマスクの作り方が出ています。

 

CDC、マスクの作り方のページ。

 

PDFもあります。

 

更には、YouTube動画もありました。こちらでは、縫わないで布とゴムだけで作るマスクの作り方を、何とアダムズ軍医総監が、自らご指導なさっていらっしゃいます。このやり方は、既にYouTubeでもとっくに出ている方法ですから、アジア人にとっては特に目新しくもないですが、私はこの方が出演なさっていることに驚きました。

 

 

なぜなら、2月にはこうおっしゃっていたからです。どれだけ対策が急に変わったのかがわかります。

 

 

マスクは何の素材で作るのがいいのか?

さて先日も紹介したように、アメリカでは、医療関係者を除き、普通の人がマスクをする習慣が全くありません。ということは、元々、マスクの供給自体が少ないということでもあります。更に今、一般人がマスクを購入しようとすると、医療関係者の人たちのマスク不足が更に深刻化してしまいます。というわけで、私達アメリカにいる人たちにとって、ほかに選択肢はありません。マスクは自分たちで作るしかないのです。

 

ニューヨーク・タイムズの記事

カリフォルニアでは、今、外へ出るときにはマスクをしないといけないという動きになりつつあります。私の家には、私が以前日本で買ってきたマスクが10数枚ほどありますが、これは外に出る度になくなるので、どうやら私もそろそろマスクを作り始めないとならないようです。

 

そこでマスクを作るにあたり、何の素材がいいのか調べてみました。しかし、マスクの有効性への研究はあるのですが、手作りマスクの素材研究なんて、それほど多くもありませんでした。こことか、こことか。そうしたところ、昨日(4月5日)、The New York Times の記事で、おすすめ素材についてまとめられていました。この記事の内容を参考にして、私もマスクを作ろうと思っています。折角なので、内容を紹介します。以下、記事からの抜粋です。

 

前から、簡単に顔を覆うだけのものでも、外へ出ていくコロナウイルスの拡散を減らすことはできるとは言われていましたが、専門家に言わせると、入ってくる細菌などから身を守るための手作りマスクは、フィットしていることや、使われる素材の質によるそうです。(記事には細菌と書かれていて、今回はウイルスですが、気にせず続きを読んでいきます。)

 

サイエンティストたちは、日常で周りにある素材で、ごく小さい粒子を除去するのにはどれがいいのかを特定することに取り掛かっています。最近の研究の中では、HEPA炉フィルター(高性能粒子捕捉の炉フィルター)が、スタディで高得点のようです。掃除機の取り換えバッグや、600本カウントの枕カバーのレイヤー、フランネルのパジャマと似た生地もよいそうです。

 

コーヒーフィルターを重ねたりするのは、真ん中あたりのスコアで、スカーフやバンダナ素材は最も低いスコアでした。しかしそれでも少ないパーセントではありますが粒子を掴まえることはできるそうです

 

一応どんなものであれ顔を覆うものは、全くないよりはいいそうです。ここでThe New York Times の記事は、この研究記事を紹介していました。そこには、手作りマスクは最後の手段ではあるものの、ないよりはある方がいいということが書かれていました。

 

糸の数?

最初、「a 600-count pillow case」の「600-count」の意味がわからなかったので(文字通り意味は読めますが、どういうことかがわかりませんでした)、調べてみたところ、これは「1平方インチの中で織り込まれている縦糸と横糸の数」のことらしいです。() またこれは、同じ研究からの別記事ですが、それによりますと、その糸の数が、400本よりも600本の方がよかったそうです。つまり高密度の糸数の方がよいそうです。

 

グーグルしてみたところ、アメリカでは容易にそういう糸カウントで枕カバーを見つけることができました。しかし日本ではあまりそういう糸数による品質を聞いたことがなかったので、探してみました。300本までは比較的簡単に見つけられましたが、600スレッドカウントの枕カバーは、そんなに多くはないようです。しかし、アマゾンで少しだけありました。

 

またフランネル生地のパジャマも、どういうもの?と探してみました。こちらはすぐにありました

 

光にかざしてみる

また、今回テストされた素材を持っていいないとしても、明かりにかざしてみれば、それがマスクの素材として適しているかどうかはわかるそうです。(これは、最近手作りマスクの研究をなさったドクターのお言葉です。)

 

もし光が簡単に生地を通ってしまうようなら、そしてその生地(繊維)を見ることができるなら、それはいい生地ではないそうです。厚い生地素材で高密度で織られているもの、そして光をそれほど通さないもの、そういう素材がよいそうです。

 

研究者の方たちは、ラボでの研究は完璧な状況下で行われたものであることを忘れないようには行っていますが、それでもテストされた方法は私達に素材の比較するための方法を教えてくれます。

 

手作りマスク素材を選ぶ大きなチャレンジは、ウイルス粒子を掴めるのに十分密度の高い素材を見つけること、そしてその一方で実際にそれを身に付けるためには呼吸ができる素材でもならないということです。

 

いくらフィルターのスコアが高くても、呼吸が難しくなったら仕方がないので、それは当たり前ですよね。

 

エアフィルター

ミズーリS&T大学 (ミズーリ・サイエンス・テクノロジー) 大学の環境エンジニアリングの助教授(Dr.Wang氏)が、大学院生と共に、様々な素材を(エアフィルターや、生地なども含めて)研究されたそうです。

 

助教授たちは、メディカルマスクをテストするのと似た方法を使いました。最もよい医療用マスクは、N95 repirator と呼ばれています。それは、0.3マイクロンほど小さい粒子の95%を除去することができると言われています。一方で、典型的なサージカルマスクは(プリーツの有る素材で長方形のもの)、それらの60%~80%の範囲の除去効果しかないそうです

 

ということで、0.3マイクロンの粒子を使って調べられたようです。Dr.Wang氏たちは、2種類のエアーフィルターを検査されたそうです。そして、アレルギーを減らす(アレルギー対策用の)HVACフィルターで、一番よい結果が出たそうです。1枚で89%の粒子を掴まえることができ、二層にすると、94%を掴まえられたそうです。

 

ということは、理想的な使用方法で2枚重ねにすると、N95と同じ性能になりますね。HVAC filterとは、冷暖房空調設備のフィルターのことです。アメリカでは普通、家にはセントラルヒーティング&エアコンが設置されています。(ヒーター&クーラーが、家中のどの部屋へ直接つながっていてます。)その排気口へのフィルターのことです。そういうフィルターで、なおかつアレルギーを削減するためのものが一番いい結果が出たということです。HVACフィルターとは、こういう商品のことを言います。

 

また普通のFurnace filter(こういう炉フィルター)は、75%の粒子を掴めることができましたが、95%に達成するには、六層も必要だったそうです。

 

ここで調べられたものと同等のフィルターのものを見つけるためには、最低性能レポート値(MERV)のレーティングで、12か、それ以上、または微小粒子性能レーティングで1900か、それ以上のものを探せばいいそうです。これ、アメリカのグーグルで検索すると、すぐにたくさん出てきてわかるのですが、日本での基準がわからないですね。

 

MERV12とは?

ということで調べてみました。このサイトでは、以下のように書かれていました。

 

・MERV 9–12 (better): こちらのフィルターでは、 1~3 マイクロンの小さな粒子を取り除くことができるそうです。

 

・MERV 13–16 (best): こちらのフィルターでは、1~0.03マイクロンの小さな粒子を取り除くことができるそうです。

 

上の情報ですと、MERV12だけの数値がわからないので、また別のサイトで探してみたところ、MERV12のものは、0.3~1.0マイクロンのサイズの粒子やアレルギー誘発物質を除去するそうです。

 

MERVの数字が大きくなるにつれて、効果が高くなるそうなので、それでMERVで12以上と言われているようです。ということは日本でもそれくらいの同等のフィルターを見つければいいということになると思います。

 

 

花粉をブロックすると言われているこういう製品は、PM2.5なので、2.5マイクロンメートル。PM2.5がどれくらいかと言いますと、こちらのサイトを参考にしましたが、PM2.5は、2.5マイクロンメートルになります。ただ、こちらの情報によりますと、粒径が2.5マイクロンメートル以下の粒子を一般的にPM2.5と呼ぶらしいので、2.5だけではなくて、それ以下の大きさのことも含むようです。

 

そして、上のMERV12以上と言うのは、0.3~1.0マイクロン以下のことを言っています。となると、本当に性能のよいフィルターを探そうと思ったら、少なくても1.0マイクロンの大きさのものが除去できるフィルターを探さないとならないようですが、なかなかそういう表示はありませんでした。今ざっと探してみたところ、PM1という製品は、エアコンのフィルターで見つけられました。

 

上の商品説明によりますと、エアコン用空気清浄フィルターは0.1マイクロンメートルの細かい粒子キャッチします、と書かれていたので、商品説明どおりならPM2.5よりも小さい粒子がキャッチできるみたいです。ここら辺は、日本で周りの商品を調べてみてください。

 

フィルターを使う時の注意点

ただフィルターを使う際には問題もあるそうです。エアフィルターの中には、吸い込むとリスクとなる小さなファイバーを、フィルターが発する可能性もあるということです。ですのでフィルターを使いたい場合、フィルターを2枚のコットン生地の間に挟む必要があるそうです。Dr.Wang氏の大学院生はCDCの指示に従ってマスクを作ったそうですが、バンダナの中にフィルター素材を何枚か重ねて入れているとのことでした。

 

レイヤー数

Dr.Wang氏はまた、普通の生地では、2枚のレイヤーの方が、4枚のレイヤーよりもはるかにプロテクションが弱くなることも確認しました。言い替えれば、4枚の方が2枚のレイヤーより、はるかにいいということです。それは簡単に想像ができますよね。

 

たとえば、600本カウントの枕カバーは、2枚重ねたときには、たった22%の粒子しか捕らえることが出来ませんでしたが、4枚のレイヤーにしたときには、ほぼ60%となりました。厚いウール糸のマフラーでは、2層では21%でしたが、4層にしたら、48.8%となったそうです。100%コットンのバンダナが最もよくなくて、2層ではたった18.2%、そして4層にしても19.5%にしかならなかったそうです。

 

またDr.Wang氏たちは、コーヒーフィルターも調べてみたようですが、それらは3枚にすると、40~50%のフィルター効率があったようですが、他のオプションと比べると呼吸しにくくなるそうです。となると、これは候補からは外れますね。

 

高密度なキルト生地

また「the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine in Winston-Salem, N.C.」で、Dr. Segalの指導の下に行われた研究によりますと、ハイクオリティで高いレベルの糸カウントがあるコットン生地もいいようです。彼の研究の中でもっともよい手作りマスクは、70~79%の範囲フィルター結果となり、サージカルマスクと同じくらいか、あるいは少しいいくらいの結果が出たそうです。ただ手作りマスクでも、薄っぺらな生地では、1%くらいの除去しかできないほど低かったそうです。

 

この研究では、もっともよかったデザインは、ハイクオリティで厚地キルト用綿の2枚重ねのマスク、厚いバティック生地で作られた2枚重ねのマスク、そして内側にフランネルのレイヤー、外側にコットンのレイヤーを重ねた2枚重ねのマスクだったそうです。

 

また記事の中では、ほとんどのミシンは二層までしか生地が縫えないが、4層のマスクをしたい人は、マスクを2枚重ねてつければいいとの話もありました。確かにそうですね。

 

折り紙のように

また縫物が出来ない人は、掃除機の詰め替えバッグを使って折り紙マスクを作ればいいとも提案されていました。インディアナ大学のインテリアデザインの助教授のJiangmei Wu氏は、掃除機の詰め替えバッグと同様に、Tyvekと呼ばれる医療用、建設素材を用いて折って作るマスクのデザインをされたそうです。(Tyvekとは、デュポン社が開発した高密度ポリエチレン不織布のブランド名のようです。日本ではタイベックと表示されるようです。)

 

こちら大学のウェブサイトの中にそのページがあります。

 

型紙はこちらにあります。

 

実際に作っているところのYouTube はこちらです。これは、パチパチとホッチキスで止めていくので、あまり日本の方は好きそうではないですが、色のついたホッチキスの芯などを使えば、少しだけ見栄えはよくなるかもしれないです。

 

 

掃除機の取り換えパック

ミズーリ大学、ヴァージニア大学の研究では、サイエンティストたちが掃除機の取り換えバッグでは、60~87%の粒子の除去ができることがわかったそうです。日本の取り換えパックと、アメリカの掃除機の取り換えバッグが同じ素材かはわからないのですが、この商品みたいに、アメリカと日本の両方で全く同じものが売られていることもあるので、日本の掃除機の取り換えパックでもよさそうです。(ところで今回、英語では vacuum bagsと呼ばれるのに、日本語では取り換えパックと言われることに、初めて気づきました。)

 

また、a vacuum bag を使ってのマスクの作り方を教えているドクターもいらっしゃいます。

 

 

まとめ

いろいろと見てきて、掃除機の取り換え用パックは我が家にはないですし、いくつも作れないため、あまりお得ではない感じがしました。上の折り紙方式は、そのブランドの不織布(そのブランドでも医療用)がすぐに手に入るのなら、簡単にできていいと思います。ただ身の回りにあるもので、すぐ作る感じとは少し違うと思いました。もちろん類似の不織布を代用することはできると思いますが。

 

あとは、フィルターとキルトの調査は別々なので、簡単に比較はできません。ただ両方のよいところを取り入れることはできそうだと思いました。それは、「アレルギー対策用HVACフィルターを中にして、それをフランネル生地、または高密度の厚地キルト用綿布で挟み込む」ということです。

 

アレルギーを減らすHVACフィルターは、1枚で89%の粒子を掴まえることができ、二層とすると、94%を掴まえられるそうですから、これを2枚重ねて、そして、吸い込むとリスクとなる小さなファイバーを吸い込まないように、布地で挟む。これなら作れそうです。ということで、私はこのやり方で作ってみようと思います。重ねるときに上の縫い目を縫わなければ、フィルターを取り換えて、マスク自体を洗うこともできると思いました。型紙はニューヨークタイムズ紙の型紙を使おうと思っています。

 

また、上の研究でも書かれていましたが、手作りマスクは最終手段です。しかし今のアメリカのように、品物が手に入らない中では、自分で作るしかありません。無いよりは有った方がいい、そして今やCDCは手作りマスクを推奨していますし、カリフォルニアでは、家の外では顔を覆う何かを身に付けないといけなくなりつつあります。ですから私たちアメリカの住民には、これが最終手段です。

 

日本の場合は、マスクの大量生産も始めたようですから、アメリカのCDCみたいに「手作りでどうにかしなさい」ということを、急に言ったりはしないでしょうが、もし緊急の場合、最後の手段としてこうするしかない場合は、とりあえず研究をなさった学者さんたちがいらっしゃいますので、参考にできるかと思います。もっと研究が積み重なってきたら、別のやり方も推奨されるかもしれませんが、今のところこれがベストなようなので、私は早速本日から、材料の手配に入りたいと思います。

 

4/13、加筆:

先日日本のニュースで、マスクにゴムを付けるには、百均のマスクを止めるクリップ、あるいは帽子のクリップを利用すればいいと聞き、早速購入しました。これは確かに便利そうです。これを使えばゴムをマスクに付ける手間が省けますし、予備を作っておけば、洗濯も簡単そうです。

 

 

皆さんも、お気をつけてお過ごしください。

 

 

さて、私がどうやって29歳から英語を勉強し直し、

今に至ったのかの勉強法については、

こちらのPDFにまとめています。

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