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これだけ覚えればOK!2つの用途に合わせたマスクの選び方

つい2年ほど前までマスクを着ける理由は人それぞれでした。
たとえば私が学生だった時には、マスクをつけるのは給食当番の時と、咳が出ている時に着けていたくらいです。

しかしその後マスクは多種多様な使い方をするようになってきました。
最初は花粉症予防、のちにPM2.5、黄砂対応、寒さ対応、そして今や新型コロナウィルス(Covid-19)感染症予防でマスクはかつてないほど私たちの生活に必要になっています。

特に新型コロナウィルス(Covid-19)感染症の感染経路としてエアロゾル感染も指摘されたことから、新型コロナウィルス(Covid-19)に感染しないために、どのマスクを選んだらより感染しないのか、非常に気になるようになりました。

巷ではウレタンマスクより不織布マスクといわれていますが、不織布マスクならどれも同じ性能なのでしょうか?
そんなことも気になります。

そこで、このコンテンツでは目的に合ったマスク選びをするために、
不織布マスク、布マスク、ガーゼマスク、ウレタンマスクに関してその性能を比較し、
用途に合わせたマスクの選び方のコツをまとめてみました。

用途に合わせたマスクの選び方をするために必要なこと

コロナ以前から、さまざまなマスクの種類がありました。
最初はガーゼマスクが使われ、その後不織布マスクが登場し、それが使い捨てになりました。
その頃は主に感染症対策でマスクが使用されていました。
その頃の感染症とはインフルエンザです。
ですからウイルス対策用のマスクが必要であり、それが不織布マスクだったのです。

その後日本では、杉花粉による花粉症対策が必要となり始め、花粉症対策にはウレタンマスクの機能で十分なことが分かり、ウレタンマスクが多く使われるようになりました。
するとマスクは一挙に普及し使用時期も夏以外の一年中となっていったのです。
その後は当然のごとくマスクはおしゃれの一アイテムとして認識されるようにもなり色つきマスクが登場するようになりました。

なぜこのようにさまざまなマスクが使用されるようになったのでしょうか。
それはマスクをする用途が異なっていたからです。

たとえば前述したように、不織布マスクは花粉やPM2.5、インフルエンザ対策として使用されていました。
しかしウレタンマスクは花粉症対策で使われていたのです。
ですから不織布マスクの使用時期は主に冬、ウレタンマスクは春や秋に限られていました。

なぜこのように用途によって使用するマスクの素材が分かれたのでしょうか。
それは防ぐ対象である粒子の粒の大きさが違うからです。

ですから、マスクならどれでも良いというわけではなく、今でも用途に合わせてマスクを選ぶことが大切なんです。

では用途に合わせてマスクを選ぶために必要な情報である、粒子に対する、マスクごとのろ過率を考えてみたいと思います。

①マスクの性能-ろ過効率

マスクのろ過効率とは、マスクのフィルター部分によってどのくらいの大きさの粒子をどの程度カットできるかの割合のことです。
一般的には「遮断率」ともいいます。

マスクの性能は、より小さな粒子を高い確率で遮断できるほど性能が高いマスクとされています。
それは表面のマスクの素材や中に使われているフィルターによってろ過率の差がでてきます。
このようなマスクのろ過率(フィルター性能)を評価するため、一般的な製品は以下の3つの検査が行われています。

それは、BFE、PFE、VFEの三つの検査であり、そのろ過率の性能がそのままマスクの性能として判別することができます。

ですからわたしたちが用途に合わせてマスクを選択する上で、この3つの検査の意味を知ることが大切なんです。

〇BFE細菌(バクテリア)ろ過効率(Bacterial Filtration Efficiency)マスクによって約3.0㎛(マイクロメートル)の細菌を含む粒子を除去できる割合(%)
たとえば「BFE99%」との表記があれば、約3.0㎛の大きさの粒子を99%の確率で遮断することができるということです。
用途としては細菌による感染症や花粉症を予防する効果は高いと考えられます。
〇PFE微粒子ろ過効率(Particle Filtration Efficiency)マスクによって約0.1㎛(マイクロメートル)のポリエチレン粒子を除去できる割合(%)
たとえば「PFE99%」との表記があれば、約0.1㎛の大きさの粒子を99%の確率で遮断することができるということです。
かなり細かな粒子を遮断するということですね。
このPFEのが遮断率が高ければ高いほど新型コロナウィルス(Covid-19)やインフルエンザウイルスなど粒子が非常に小さな感染症の粒子もマスクによって遮断できるということになります。
〇VFE生体ウイルスろ過効率(Viral Filtration Efficiency)マスクによって約0.1~5.0㎛(マイクロメートル)の粒子を除去できる割合。
たとえば「VFE99%」との表記があれば、約0.1μm~5.0μmの大きさの粒子を99%の確率で遮断することができるということです。
(試験粒子はバクテリアオファージ(約1.7㎛))
これにはインフルエンザウイルス、咳・くしゃみを伴う水分を含んだウイルスの飛沫(ひまつ)などが対象となります。

このようにマスクによって、粒子のろ過性能がかなり違うということが分かります。
ですから用途に合わせてマスクを選択するためには、この3つの試験にろ過率が参考になりそうですね。

ではわたしたちが遮断したいウィルス、花粉、PM2.5、ホコリの大きさから、それぞれに必要なマスクの機能を考えてみましょう。

②マスクで遮断したい粒子の大きさ

鳥由来/豚由来
インフルエンザウイルス ウイルス単体
ウィルスの大きさは0.08um~0.12um

PFE値が高いもの(例えば95-99%以上)またはN95及びFFP2規格以上のウイルス対応マスクが推奨

鳥由来/豚由来
インフルエンザウイルス
ウイルス飛沫(咳/くしゃみ) (水分を含んだウイルス)
ウィルスの大きさは2um~4um

VFE値が高いもの(例えば95-99%以上)またはN95及びFFP2規格以上のウイルス対応マスクが推奨

SARS/コロナウイルスウィルスの大きさ0.12um~0.16um

PFE値が高いもの(例えば95-99%以上)またはN95及びFFP2規格以上のウイルス対応マスクが推奨

結核菌ウイルスウィルスの大きさは0.3um~0.6um

PFE値が高いもの(例えば95-99%以上)またはN95及びFFP2規格以上のウイルス対応マスクが推奨

花粉花粉の大きさは平均30μm(スギ花粉は20μm~40μm)
BFE値が高めのものでOK
PM2.5PM2.5粒子は2.5㎛以下
かなり小さいのでPFE99%の物を選ぶと安心
ホコリ目に見えるホコリは10μm以上
ダニのフンは1.0㎛ほどになる。
BFE値が高めのものでOK

この遮断したい粒子の大きさとマスクのろ過効率の試験性能結果と照らし合わせると、用途に合わせてマスクの選択の仕方がよくわかると思います。

たとえば花粉症を遮断したい場合は、マスクの試験性能として
BFE細菌(バクテリア)ろ過効率の高いマスクを選べばよいということが分かります。
しかし新型コロナウィルス(Covid-19)の粒子を遮断したい、つまり感染を防ぎたいということになれば、
PFE微粒子ろ過効率の高いマスクを選ばなければならないということも分かります。

たとえばお店に並んでいるマスクを見ていると、99%カット!とだけ大きく書いてあるマスクがよくあります。
しかしそのマスクの箱をよく見てみると花粉、ホコリと書いてあって、ウィルス単体をカットできるPFEはおろか、飛沫をカットできるVFE検査もクリアしていないマスクが多々あります。

人が密集しているところで新型コロナウィルス(Covid-19)を有効的に防ぐためには、PFE試験結果が高い確率でウイルスの遮断しているマスクなのかきちんとチェックしましょう。

このように照らし合わせて考えるのであれば、用途に合わせてマスクを賢く選択することができます。

マスクの性能-ASTMレベルとはなんですか?

マスクの性能試験のBFE、PFEの他にも、マスクの包装に「ASTMレベル2」などと表記されているマスクがあります。

このASTMレベル2とはなんでしょうか。
このレベルというのは、医療用サージカルマスクに求められている性能で、米国のASTM(米国試験材料協会)が医療用マスクの性能条件をレベル1~3まで定めたものです。

その検査項目は5つあります。
①PFE(微粒子ろ過効率)②BFE(最近ろ過効率)③血液不浸透性(mmHg)④呼気抵抗⑤延焼性
となっています。
レベル1はBFE、PFEが95%以上ですが、レベル2,3は98%以上で、遮断率の数値が上がるほどそのマスクのバリア性が高くなり、同時に呼吸もしにくくなります。

特徴は、血液の染み込みにくさ、燃え広がりにくさなども検査されているということです。

一般の人にはあまり関係がないのですが、医療現場では血液などの液体が飛散する危険があるため、どのくらいの圧で飛散した血液までは浸透しないか、ということが大切なのです。

と考えると、わたしたちが医療ではなくウィルス感染防止の目的で購入する場合は、PFE99%以上のマスクなら十分であり、ASTMレベルは特に気にする必要はないということになりますね。

マスク 比較

不織布、布、ウレタン-種類別の特徴

これまではマスクの試験性能ごとのマスクの選び方を記載しました。
これからはマスクの素材ごとのマスクの選び方を記載したいと思います。

忘れもしない2020年の春はマスク不足が話題になりました。
しかしそれが解消されマスクが豊富に手に入るようになった今、その日の気分やオシャレに合わせてマスクを選ぶ人も多いようです。

一方で、行く、向かう/勤務する場所によっては不織布マスク以外は使用不可とする施設もあることから、マスク選びに慎重になる方もいらっしゃいます。

ではマスクの素材ごとにどんな違いがあるのでしょうか?
マスクの素材の種類ごとの特性について考えてみたいと思います。

不織布マスクの特徴とはなんですか。

不織布マスク
不織布マスク

不織布マスクの素材である、不織布とは繊維を一定方向またはランダムに重ねて、熱や化学的な方法で接着してシート状にしたものを不織布と言います。
ですから不織布マスクのほとんどがポリプロピレン、もしくはポリエチレンでできています。
不織布マスクは使い捨てを前提に作られているので洗って繰り返し使うことが想定されておりません。

コロナ禍になってもしかしたら不織布マスクを分解した方もいらっしゃるかもしれません。
この不織布マスクは3~4枚の不織布が重ねられており、内部には粒子を捕集する機能が施されたメルトブロー法で作られた細かい目を持つフィルターが入っています。
不織布マスクの性能は、この中に入っているフィルターの性能に左右されます。

そして不織布マスクは全体的に飛沫を外に漏らさない「捕集効果」が布やウレタンのマスクよりも高いことが分かっています。
さらに不織布マスクの特徴としては、発生する静電気によってもウイルスなどを捕集するとい特徴があります。
そのため不織布マスクは洗って使うならば、その機能が落ちるといわれているのです。

また不織布マスクの飛沫補修効果が高いということは、通気性が悪いということでもあります。
そのため咳やくしゃみをしたときに呼気の逃げ場がないので、顔とマスクの隙間から呼気が逃げやすいということになります。
ですから不織布マスクを選ぶ際には顔にフィットするマスクを選ぶことがカギです。

メルトブロー法とはなんですか?

メルトブロー法とは、1940年代より開発がされ、1951年に確立した製法で作られた目の細かい自己接着性不織布のことです。
そのメルトブロー製法とは、原材料ポリマーを溶かし(メルト)0.2mm以下の極小の穴が1mm程の間隔で並べられた吹き出し口から空気の勢いでドラムに向けて、高温・高速のガスを原材料に吹き付け(ブロー)、延伸させることによって、目の細かい自己接着性不織布を作る製法のことです。

メルトブロー製法で作られた不織布は、溶かした液をドラムに直接吹き付けますので、繊維が細く、微細な繊維を作れることが特徴です。

このメルトブロー不織布の目の細かさによって、そのマスクのろ過率は変わっていきます。

このようにメルトブロー不織布はマスクにとっては非常に重要なフィルターとなっており、その細かな目によって細菌やウイルスを吸収して広がりを抑える働きをする。

最近は、このメルトブロー不織布を布マスクのフィルターとして使うマスクも増えてきているが、そもそも不織布は布製の衣料と比べると洗濯などへの耐久性が弱く繰り返して使用する用途には向いていないため、何十回か洗うとその性能は著しく落ちると思われます。
しかしこのことを良心的に記載しているマスク製造メーカーは少ないといえます。

布マスク・ガーゼマスクとはなんですか

ガーゼマスク アベノマスク
ガーゼマスク

不織布マスクが使い捨てであるのに対し、布マスクは洗って繰り返し使用する事ができます。
布マスクの中には、給食のマスクのようなガーゼ素材とポリエステル素材の物があります。
ガーゼ素材よりもポリエステル素材の方がフィルター機能が高いことが分かっています。

ガーゼのマスクはアベノマスクで有名になりました。綿のガーゼを12~30枚重ね合わせたもので、通気性が良く呼吸が楽です。

ガーゼマスクと不織布マスクを比較すると、自分が吐き出す飛沫の量は極端には劣りませんが、吸い込沫の量は不織布に比べてかなり多いことが分かっています。

このようにガーゼマスクは不織布マスクと比べるとフィルター能力が低いですが、保湿、保温機能があり、洗って繰り返し使用できるマスクです。

ウレタンマスク

ウレタンマスク
ウレタンマスク

ウレタンマスクの素材はポリウレタンです。
ポリウレタンマスクは洗って繰り返し使用する事ができます。

ウレタンと聞くとウレタンマットやスポンジをイメージする方が多いように、ウレタン素材は軽くて伸縮性、通気性もある素材です。
そのため呼吸がしやすく、伸縮性のおかげで顔にフィットして小顔効果があると人気です。

しかしウレタンマスクが通気性が良く呼吸がしやすいということは、ウイルスを含んだ飛沫もマスクを通過しやすいということになります。
スーパーコンピュータ富嶽を利用して行われた実験では、マスク無を100として、ウレタンマスクを着けた時の飛沫の掃き出しは50%、飛沫の吸い込みは60〜70%という結果になっています。(不織布はそれぞれ20%/30%)
国立大学法人豊橋技術科学大学Press Release

このことからウレタンマスクは新型コロナウイルス(Covid-19)対策には意味がない、などという意見を時々耳にします。

しかし確かにウレタンマスクのウイルス防御率は低いですが、何もつけない状態に比べれば飛沫を防止する効果はあります。
また、マスクをしていることでウィルスが付いた手で口や鼻を触ることを防げるので、一概に意味がないとは言えません。

しかし、会社のオフィスや混雑する場所に行くとき、また対面で人と会話をするときなどは、感染防止の観点から不織布マスクを着ける方が安全です。
また、ウレタンマスクの中に不織布フィルターを入れるなどの対策ができるかもしれません。

マスクの形状による違い

平型

マスクには大きく分けて三つの形状があります。
一つ目は平型です。平型はガーゼマスクのように平面のマスクを指します。

布製の平型マスクの特徴は、折り重ねた布が口元に密着しているので保湿・保温効果が高いことです。

プリーツ型

不織布マスク
プリーツ型

二つ目は不織布マスクに多いプリーツ型です。
プリーツを広げて装着することでマスクと口の間に空間ができて呼吸がしやすいという特徴があります。
またプリーツのおかげで口の動きにも柔軟に対応し、話していてズレにくいという特徴もあります。

鼻の部分いノーズフィットが入っているマスクは鼻の部分もしっかりフィットしてなおかつ顎まで伸ばせるので顔前面はばっちりです。
しかし、顔の前面はOKでも鼻の部分はフィットしていても顔の横の部分がパカパカに開いている人です。
これはマスクの大きさが合っていなかったり、マスクの裏表が逆なのかもしれません。

もしいろいろなプリーツ型のマスクを試してもあまりフィットしない方は、次にご紹介する立体型を試してみることをお勧めします。

立体型

立体型マスク
立体型マスク

三つめは立体型のマスクです。
立体型のマスクは、ヒトの顔の形に合わせてデザインされているので、顔への密着性が優れています。

プリーツ型との違いは、耳にかける部分がゴム紐ではなくて若干伸縮する不織布であるということです。
そのため合わないサイズを選んでしまうと全体的に隙間が空いてしまったり、ずり落ちてきたりします。

立体型マスクは口の間に空間があるので、密着性が高いわりに呼吸がしやすいマスクです。
この空間があるおかげで口紅がマスクに付きにくいため、立体型マスクは女性に人気があります。

立体型マスクを選ぶときの注意点は、顔の大きさに合ったサイズを選ぶようにしましょう。

まとめ

様々なマスクの特徴を比較してみると、同じ不織布マスクでも花粉を防げるBFE、軽い飛沫核もキャッチするPFEなどその性能には差があることが分かります。
マスクを選ぶ時には、99%カット!という文字や価格に惑わされず、PFEなのかBFEなのか、それともVFEなのかを確かめて買うようにしましょう。

マスクの性能と並んで大切なのが、顔とマスクの間に隙間ができないことです。
家族が何人かいる場合には同じサイズのマスクを使っていることがあると思いますが、サイズは違うことが少なくありません。
一人一人自分に合ったサイズのマスクを用意することをお勧めします。

コロナ対策にウレタンマスクやガーゼマスクは意味がないかというとそんなことはありません。
不織布のマスクと比較すると性能は劣りますが、ウレタンマスクやガーゼマスクであっても飛沫を大幅にカットすることができます。

ですから例えば、人が少なく換気の良い場所や屋外ではウレタンマスクやガーゼマスク、対面で会話をする時や人が多い室内などでは不織布のマスクを使用するという風に、状況によって使い分けることができます。

暫くは続くことが予想されるマスク生活ですから、安心・安全、そしてできるだけ快適なマスク生活ができるよなマスク選びをしていきたいものです。

このような感染症対策に必要なアイテムもご遠慮なくパッケージアドバイザーまでご相談ください。

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