Was ist die beste Maske für Covid-19?

ein paar verschiedene Masken
Nicht alle Masken bieten Ihnen und Ihren Mitmenschen das gleiche Maß an Schutz.Martin Barth/EyeEm über Getty Images

Die Centers for Disease Control and Prevention haben ihre Richtlinien zu Masken und Atemschutzmasken in den letzten zwei Jahren mehrmals geändert und ihr letztes Update am 14. Januar 2022 veröffentlicht. Das Update besagt, dass Gesichtsbedeckungen aus Stoff den geringsten Schutz vor der Coronavirus im Vergleich zu chirurgischen Masken oder Masken im N95-Stil.

Christian L'Orange ist Maschinenbauingenieur der seit Beginn der Pandemie die Leistungsfähigkeit von Masken für den Bundesstaat Colorado testet. Er erklärt die neuen CDC-Richtlinien und die Wissenschaft, was eine gute Maske ausmacht.

1. Was hat sich in den CDC-Richtlinien geändert?

Die CDC empfiehlt derzeit dass Sie „die bestmögliche Schutzmaske tragen, die gut passt und die Sie konsequent tragen werden“. Die Frage ist also, welche Art von Maske den besten Schutz für Sie bietet – durch Filtern der Luft, die Sie einatmen – und für Ihre Umgebung – durch Filtern der Luft, die Sie ausatmen?

Die aktualisierten Richtlinien der CDC legen dies klar dar Hierarchie des Schutzes: „Locker gewebte Stoffprodukte bieten den geringsten Schutz, geschichtete, fein gewebte Produkte bieten mehr Schutz, gut sitzende chirurgische Einwegmasken und KN95 bieten noch mehr Schutz, und gut sitzende NIOSH-zugelassene Atemschutzmasken (einschließlich N95) bieten das höchste Maß an Schutz .“

Aus Sicht der Leistung ist die N95- und KN95-Masken sind die beste Option. Während Einschränkungen der Lieferkette führte dazu, dass die CDC den Menschen zu Beginn der Pandemie empfahl, N95 nicht zu tragen, heute sind sie leicht erhältlich und sollten Ihre erste Wahl sein, wenn Sie den größtmöglichen Schutz wünschen.

Die größte Änderung in den neuen Richtlinien hat mit Stoffmasken zu tun. Frühere Leitlinien der CDC hatten gesagt, dass einige Stoffmasken bieten könnten akzeptable Schutzniveaus. Die neue Anleitung erkennt immer noch an, dass Stoffmasken einen geringen Schutz bieten können, platziert sie jedoch ganz unten im Bündel.

Foto eines wirren Netzes aus winzigen Kunststofffasern, aus denen N95-Masken hergestellt werden
N95-Masken bestehen aus einem wirren Netz aus winzigen Kunststofffasern, die Partikel sehr effektiv einfangen. 
Alexander Klepnew über Wikimedia Commons, CC BY-SA

2. Was ist der Unterschied zwischen N95-, chirurgischen und Stoffmaskenmaterialien?

Die Wirksamkeit einer Maske – wie viel Schutz eine Maske dem Träger bietet – ist eine Kombination aus zwei Hauptelementen. Erstens gibt es die Fähigkeit des Materials, Partikel einzufangen. Der zweite Faktor ist der Anteil der eingeatmeten oder ausgeatmeten Luft, der um die Maske herum austritt – im Wesentlichen, wie gut eine Maske sitzt.

Die meisten Maskenmaterialien kann man sich als verworrenes Netz aus kleinen Fasern vorstellen. Partikel, die eine Maske passieren, werden gestoppt, wenn sie eine dieser Fasern physisch berühren. N95s, KN95s und chirurgische Masken wurden speziell entwickelt, um Partikel effektiv aus der Luft zu entfernen. Ihre Fasern bestehen typischerweise aus schmelzgeblasenem Kunststoff, oft Polypropylen, und die Stränge sind winzig – oft weniger als vier Tausendstel Zoll (10 Mikrometer) im Durchmesser – oder ungefähr ein Drittel der Breite eines menschlichen Haares. Diese kleinen Fasern schaffen eine große Oberfläche innerhalb der Maske zum Filtern und Sammeln von Partikeln. Obwohl die spezifische Konstruktion und Dicke der Materialien, die in N95-, KN95- und chirurgischen Masken verwendet werden, variieren können, sind die verwendeten Filtermedien oft recht ähnlich.


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Diese Fasern sind sehr dicht gepackt, sodass die Lücken, durch die ein Partikel navigieren muss, sehr klein sind. Dies führt zu einer hohen Wahrscheinlichkeit, dass Partikel eine Faser berühren und daran haften bleiben, wenn sie durch eine Maske hindurchtreten. Diese Polypropylen-Materialien haben oft auch eine Statische Aufladung die helfen können, Partikel anzuziehen und zu fangen.

Stoffmasken bestehen typischerweise aus gängigen gewebten Materialien wie Baumwolle oder Polyester. Die Fasern sind oft groß und weniger dicht zusammengepackt, was bedeutet, dass Partikel dies können gehen leicht durch das Material. Das Hinzufügen weiterer Ebenen kann hilfreich sein, aber das Stapeln von Ebenen hat eine abnehmender Ertrag und sogar die Leistung einer Stoffmaske mit mehreren Schichten, stimmt normalerweise immer noch nicht mit dem einer chirurgischen Maske oder N95 überein.

Bild einer Person, die eine chirurgische Maske trägt, die an den Rändern nicht abdichtet
Chirurgische Masken bestehen aus guten Materialien, lassen sich jedoch nur schwer gegen das Gesicht abdichten und lassen oft Luft an den Wangen einer Person vorbei entweichen
. Krisanapong Detraphiphat/Moment über Getty Images

3. Wie wichtig ist die Passform bei Masken?

Die Passform ist die andere wichtige Komponente für die Wirksamkeit einer Maske. Selbst wenn die in einer Maske verwendeten Materialien perfekt waren und alle Partikel aus der durchströmenden Luft entfernten, kann eine Maske nur dann Schutz bieten, wenn sie nicht ausläuft.

Beim Ein- und Ausatmen nimmt die Luft immer den Weg des geringsten Widerstands. Wenn es Lücken zwischen einer Maske und dem Gesicht einer Person gibt, wird ein erheblicher Teil jedes Atemzugs durch diese Lücken sickern und die Maske wird es tun bieten relativ wenig Schutz.

Viele Stoffmasken-Designs dichten einfach nicht gut ab. Sie sind nicht steif genug, um gegen das Gesicht zu drücken, es gibt Lücken, wo die Maske nicht einmal mit dem Gesicht in Kontakt kommt, und es ist nicht möglich, sie fest genug gegen die Haut zu drücken, um eine anständige Abdichtung zu bilden.

Aber Auslaufen ist ein Problem für alle Masken. Obwohl die in chirurgischen Masken verwendeten Materialien sehr effektiv sind, bauschen und falten sie sich oft an den Seiten. Diese Lücken bieten einen einfachen Weg für das Austreten von Luft und Partikeln. Das Knoten und Stecken von OP-Masken oder das Tragen einer Stoffmaske über einer OP-Maske kann beides sein Leckage deutlich reduzieren.

N95-Masken sind auch nicht immun gegen dieses Problem; Wenn der Nasenclip nicht sicher gegen Ihr Gesicht gedrückt wird, ist die Maske undicht. Was N95s einzigartig macht, ist, dass a Spezifische Anforderung des N95-Zertifizierungsprozesses stellt sicher, dass die Masken eine gute Abdichtung bilden können.

4. Was ist anders an omicron?

Die Mechanik, wie Masken funktionieren, unterscheidet sich bei omicron wahrscheinlich nicht von jeder anderen Variante. Der Unterschied besteht in der omicron-Variante wird leichter übertragen als frühere Varianten. Diese hohe Ansteckungsgefahr macht das Tragen hochwertiger Masken und deren korrektes Tragen, um die Wahrscheinlichkeit einer Ansteckung oder Verbreitung des Coronavirus zu begrenzen, umso wichtiger.

Leider sind es genau die Eigenschaften, die eine gute Maske ausmachen, die Masken unbequem und nicht sehr stilvoll machen. Wenn Ihre Stoffmaske bequem und leicht ist und sich anfühlt, als würden Sie überhaupt nichts tragen, trägt sie wahrscheinlich nicht viel dazu bei, Sie und andere vor dem Coronavirus zu schützen. Den besten Schutz bietet ein hochwertiger, gut sitzender N95 oder KN95. Chirurgische Masken können beim Herausfiltern von Partikeln sehr effektiv sein, aber es kann schwierig sein, sie richtig anzubringen, und macht den Gesamtschutz, den sie Ihnen bieten, fragwürdig. Wenn Sie andere Optionen haben, sollten Stoffmasken die letzte Wahl sein.

Das Gespräch

Über den Autor

Christian L’Orange, Assistenzprofessor für Maschinenbau, Colorado State University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.


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Masken bestehen aus einem wirren Netz aus winzigen Kunststofffasern, die Partikel sehr effektiv einfangen.

 

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