Aerosol Filtration Efficiency of Common Fabrics Used in Respiratory Cloth Masks
Résultats principaux
Que retenir ?
- Pour la confection artisanale de masques, les matériaux à faible porosité et finement tressés sont à privilégier. Le coton 600TPI apporte une protection satisfaisante pour les particules >300 nm par filtrage mécanique.
- La soie naturelle, la flanelle et la mousseline de coton offrent une meilleure protection vis à vis des particules très fines par filtrage électrostatique. 4 couches de soie apportent une protection satisfaisante pour ce type de particule.
- La combinaison de ces deux approches par superposition de ces deux type de matériaux semblent fournir de bons résultats. Les auteurs recommandent une couche de coton à forte densité de fibre accolée à 2 couches de soie naturelle ou de mousseline par exemple.
- La bonne adaptation du masque au visage est un paramètre déterminant, un écart peut diminuer de l’ordre de 60 % le niveau de protection offert par le masque. Il est donc crucial de porter une importance particulière à la qualité d’adaptation du masque au visage lors de sa conception et son port.
Niveau de preuve Intermédiaire
Etude expérimentale de bonne qualité. Le protocole de test de filtration est un standard pour la qualification de respirateurs faciaux (NIOSH 42 CFR Part84). Chaque test est répété 7 fois (conformément au protocole) et la dispersion des mesures est assez faible. Pour autant on pourra tout de même noter que le matériel utilisé ne permet pas d’évaluer l’efficacité de la filtration des particules de tailles comprises entre 178 et 300 nm. Les tissus utilisés ne sont identifiés que par leurs appellation courante et aucun test n’est réalisé pour les caractériser spécifiquement (porosité, électrostaticité, etc.). Par ailleurs, l’étude ne précise pas la concentration en particules dans l’air filtré par les échantillons de tissu (graph fournis en « unité arbitraire). Cela pose la question de la validité des résultats et donc du maintien de la qualité de filtration pour des concentrations en gouttelettes dans l’environnement différentes. Une plus forte concentration en particules que celle testée pourrait saturer les sites de captures (mécaniques ou électrostatiques). Cette question de la saturation des sites et donc de la perte d’efficacité des masques, peut également se poser dans le temps, compte tenu du fait que l’auteur ne précise pas après combien de temps de filtration les mesures sont effectuées.
Objectifs
Méthodes
L’efficacité du filtrage est évaluée pour une large gamme de la taille des particules (entre 10 nm et 6 μm), compte tenu du fait que l’effet de la taille des gouttelettes dans la transmission de SARS-CoV-2 n’a pas encore était totalement établie. Un étude préliminaire sur l’impact d’une mauvaise adaptation du dispositif au visage sur la qualité de la filtration est également menée.
Des essais sont réalisés à l’aide d’une chambre munie d’un générateur de particules aérosols NaCl et d’une chambre de collecte basse pression. Les deux chambres sont reliées par un tube obturé par l’échantillon de tissu testé. Les dimensions et concentrations des particules sont suivies à 7,5 cm en amont de l’échantillon et à 15 cm en aval, à l‘aide de deux dispositifs ayant des gammes de mesures respectives de [10 ; 178] nm et [300 ; 6000] nm. Les tests ont été effectués à deux débits d'air différents, représentatifs des taux de respiration au repos (∼35L / min) et pendant l'effort modéré (∼90 L / min). Le gradient de pression nécessaire au maintien de ces débits est également évalué comme indicateur de confort et de respirabilité du dispositif. La capacité de filtration est défini comme étant l’écart relatif de concentration en particule (pour chaque gamme de dimensionnement) avant et après le passage de l’air au travers l’échantillon. Afin de modéliser la mauvaise adaptation du masque au visage, les auteurs ont également mené des essais avec un trou dans le tube d’une surface de l’ordre de 0.5 à 2 % de celle de l’échantillon.
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