ข้อดีของหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งมีอะไรบ้าง?

ไม่ว่าคุณจะอยู่ในโรงพยาบาลหรือที่บ้าน หน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้ง มีประโยชน์อย่างยิ่ง พกพาสะดวกและให้ความอบอุ่นและระบายอากาศได้ดี พวกเขายังมีราคาถูกมาก คุณสามารถซื้อหน้ากากได้หลายประเภทขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ ตั้งแต่หน้ากากปิดจมูกธรรมดาไปจนถึงหน้ากากแบบเต็มหน้าขั้นสูง ทำจากวัสดุอย่างซิลิโคนและโพลีคาร์บอเนต และมีหลายขนาดเพื่อให้เหมาะกับคนส่วนใหญ่

ศึกษาความสามารถในการระบายอากาศและการนำความร้อนของหน้ากากอนามัยชนิดต่างๆ การวัดเหล่านี้มีความสำคัญต่อการออกแบบหน้ากากอนามัย การสวมหน้ากากอนามัยถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่แนะนำในหลายประเทศ อย่างไรก็ตาม หน้ากากอนามัยยังไม่เพียงพอในประเทศส่วนใหญ่ สิ่งนี้ทำให้เกิดความต้องการเทคโนโลยีใหม่ๆ

ในการศึกษานี้ เราตรวจสอบประสิทธิภาพของมาสก์ทั้งเจ็ด ทำการทดสอบต่อไปนี้: (i) การนำความร้อน; (ii) การซึมผ่านของอากาศ (iii) การซึมผ่านของไอน้ำ ผลการวิจัยพบว่าหน้ากากผ้าที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้มีค่าการนำความร้อนและความสามารถในการซึมผ่านของความชื้นได้สูงกว่าหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้ง

นอกจากการนำความร้อนและการระบายอากาศแล้ว เรายังประเมินอิทธิพลของปัจจัยต่อไปนี้ต่อประสิทธิภาพของหน้ากากด้วย: (i) ความหนาแน่นของวัสดุ; (ii) ความหนาของผ้า (iii) โครงสร้างผ้า (iv) การพับ; (v) การซักผ้า ในระหว่างการทดสอบ หน้ากากแต่ละชิ้นต้องผ่านการบำบัดจำลองสี่ครั้ง โฟโตมิกกราฟกราฟที่ได้จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับมาสก์อ้างอิง ตารางด้านล่างแสดงแรงดันตกที่เกิดจากหน้ากากชนิดต่างๆ

ผลการวิจัยพบว่า ยิ่งหน้ากากหนา แรงต้านอากาศก็จะยิ่งลดลง นี่ไม่ใช่กรณีของมาสก์ที่บางที่สุด นอกจากนี้ค่า FE ของหน้ากากอนามัยที่ซักแล้วยังสูงกว่าเล็กน้อย ในทางตรงกันข้าม ความหนาของหน้ากากไม่มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการกรอง

เมื่อพิจารณาผลการทดสอบเหล่านี้ เห็นได้ชัดว่าหน้ากากอนามัยต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้การป้องกันและการกรองที่ดี เพื่อเป็นการตอบสนอง การศึกษานี้เน้นย้ำถึงบทบาทของวัสดุต้านไวรัสในหน้ากากอนามัย นอกจากนี้ขอแนะนำให้สวมหน้ากากอนามัยในช่วงเวลาที่จำกัดเท่านั้น

ยังได้ศึกษาประสิทธิภาพของวัสดุเหล่านี้ในการลดการแพร่กระจายของโควิด-19 อีกด้วย แม้จะยังไม่มีข้อสรุป แต่การศึกษาชี้ให้เห็นว่าสุขอนามัยส่วนบุคคลที่ดีขึ้นสามารถลดความเสี่ยงในการแพร่เชื้อโควิด-19 ได้ นอกจากนี้ ประชาชนยังได้รับประโยชน์จากการเก็บรักษาแบบแห้งและการนำหน้ากากอนามัยกลับมาใช้ซ้ำ

ความต้านทานอากาศของตัวอย่าง D และ E เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสัมผัสกับตัวกรอง นี่ไม่ใช่กรณีของตัวอย่าง C โดย FE ของตัวอย่าง D นั้นต่ำกว่าตัวอย่าง E เล็กน้อย

หน้ากากอนามัยทำจากผ้าไม่ทอที่มีเส้นใยสังเคราะห์ เส้นใยเหล่านี้จะสลายตัวระหว่างการสึกหรอและปล่อยไมโครไฟเบอร์ออกสู่สิ่งแวดล้อม มีการประมาณการว่าหน้ากากอนามัยสามารถปล่อยไมโครไฟเบอร์ได้ 173,000 ถึง 16 ล้านชิ้นต่อวัน

นักวิจัยรายงานการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี รูปร่าง และขนาดของอนุภาคเหล่านี้ พบว่าการผุกร่อนด้วยรังสียูวีของหน้ากากส่งผลให้ความแข็งแรงเชิงกลลดลง ไมโครพลาสติกยังเชื่อกันว่าทำหน้าที่เป็นพาหะของโลหะหนัก

อนุภาคเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมที่แห้งและในน้ำ วัสดุมาส์กบางชนิดอาจลงไปในน้ำจืดได้ วัสดุเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมต่างๆ ซึ่งได้รับการรายงานว่ามีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตในทะเล

หน้ากากอนามัยทำจากโพลีโพรพีลีน ชั้นนอกและชั้นในมีใยไฟเบอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสม่ำเสมอ ชั้นกลางประกอบด้วยใยไฟเบอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางปลีกย่อยกว่า ประกอบด้วยสารต้านจุลชีพ สารต้านอนุมูลอิสระ และสารลดแรงตึงผิวแบบไม่มีประจุ

การศึกษานี้เปรียบเทียบคุณสมบัติทางโครงสร้างและทางเคมีของหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งประเภทต่างๆ มีการเปรียบเทียบแบรนด์ที่แตกต่างกันถึง 18 แบรนด์ ชั้นนอกประกอบด้วยสารต้านอนุมูลอิสระและตัวเชื่อมขวางมากขึ้น ชั้นในมีรสชาติและฟังก์ชั่นต้านเชื้อแบคทีเรียมากขึ้น ชั้นกลางจะไวต่อรังสียูวีมากกว่า ชั้นนอกยังประกอบด้วยสารหล่อลื่นและสารป้องกันไฟฟ้าสถิต

การวิเคราะห์ไมโครพลาสติกโดย GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) โครมาโตกราฟี GC-MS ทำงานในเมทานอล ผลการวิจัยพบว่าโพลีโพรพีลีนมีโครงสร้างเป็นเส้นใย แต่มีรูปร่างแตกต่างออกไปหลังการเสื่อมสภาพของรังสียูวี

ใช้แรงเฉือนจำลองเพื่อปล่อยอนุภาคไมโครพลาสติกจำนวนหลายพันตัว แกรนูลถูกทำให้แห้งและกรองผ่านเมมเบรนเซลลูโลส วัสดุกรองชนิดที่สองที่สามารถบำบัดด้วยสารต้านจุลชีพได้อยู่ระหว่างการตรวจสอบ

มีการวิจัยเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมของไมโครพลาสติกโพลีโพรพีลีนในหน้ากากอนามัยทางการแพทย์ การศึกษาเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของพลาสติกเหล่านี้

สถาบันวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมแห่งชาติจัดการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับไมโครพลาสติกในเดือนมกราคม 2563 นักวิจัยคาดการณ์ว่าภายในปี 2563 จะมีไมโครพลาสติกอยู่ระหว่าง 72 ถึง 31,200 ตันในมหาสมุทร การศึกษาสรุปว่าการใช้หน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งมีส่วนสำคัญต่อมลพิษไมโครพลาสติกในมหาสมุทร

มีการใช้หน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งประเภทต่างๆ ในอุตสาหกรรมการดูแลสุขภาพ อย่างไรก็ตาม ยังมีสิ่งที่ไม่ทราบอีกมากมายเกี่ยวกับความสบายในการระบายความร้อนของอุปกรณ์เหล่านี้ ดังนั้น การศึกษานี้จึงมุ่งเน้นไปที่การวัดตามวัตถุประสงค์โดยใช้แบบจำลองความร้อน ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถทดสอบประสิทธิภาพสัมพัทธ์ของหน้ากากหลายชิ้นได้ ผลลัพธ์นี้สามารถนำไปใช้ในการพิจารณาความพอดีและคุณสมบัติการทำงานของการออกแบบหน้ากากที่มีจำหน่ายในท้องตลาด

ประเด็นทั่วไปอีกประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับความสบายในการระบายความร้อนของหน้ากากอนามัยคือการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิผิวหน้าเมื่อสวมหน้ากาก ตัวรับผิวหนังมีความไวต่อใบหน้ามากกว่าส่วนอื่นๆ ของร่างกาย สิ่งนี้จะเพิ่มความเสี่ยงของการติดเชื้อและอาจส่งผลให้รู้สึกไม่สบายเพิ่มขึ้น

หน้ากากในอุดมคติควรมีน้ำหนักเบา ระบายอากาศได้ดี และสามารถควบคุมอุณหภูมิร่างกายของผู้สวมใส่ได้ สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่อบอุ่น ชื้น หรือสุดขั้ว

CDC แนะนำให้ใช้ผ้า 2 ชั้นมาทำหน้ากากอนามัย นี่เป็นทางเลือกที่ชาญฉลาดเนื่องจากจะช่วยลดฟลักซ์ความร้อนที่จำเป็นเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม จำนวนชั้นที่แนะนำนั้นต่ำกว่าจำนวนหน้ากากที่ใช้ในการศึกษานี้

ยางยืดคล้องหูของมาส์กแบบจีบแบบไม่ยางยืดมีขนาดเล็กเกินไป ห่วงคล้องหูไม่สามารถปรับได้ ทำให้รู้สึกไม่สบายหลังใบหู

ตะเข็บด้านหน้าด้านข้างของหน้ากากหุ้มด้วยยางยืดซิลิโคนเพื่อลดการเลื่อนหลุดและช่วยให้สวมหน้ากากได้พอดี คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการลดปริมาณอากาศที่อาจสูญเสียไปเมื่อขยับหน้ากากให้ทั่วใบหน้า

ห่วงคล้องหูของหน้ากากแบบไม่ยืดไม่สามารถปรับได้ ทำให้เกิดแรงกดบนหูที่ไม่สบาย ห่วงคล้องหูของมาส์กที่มีรูปทรงยืดชั้นเดียวมีรูปทรงที่ตัดออกซึ่งช่วยบรรเทาปัญหานี้

การศึกษานี้ประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งโดยใช้แนวทางสินค้าคงคลังแบบวงจรชีวิต โดยประเมินความเป็นพิษที่อาจเกิดขึ้นของหน้ากากเหล่านี้ ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์ การวิเคราะห์ยังระบุปริมาณโอกาสและระบุข้อจำกัดตลอดวงจรชีวิต

ผลการวิจัยพบว่าการใช้หน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งสร้างภาระต่อสิ่งแวดล้อมที่สูงขึ้น เนื่องจากมีการใช้น้ำและพลังงานในปริมาณมาก ภาระต่อสิ่งแวดล้อมจึงเพิ่มขึ้น ขั้นตอนการผลิตเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดภาระต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ขั้นตอนการบรรจุมีส่วน 38.3% ของ AP ทั้งหมด

การผลิตหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งทำให้เกิดขยะที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพจำนวนมาก สิ่งนี้นำไปสู่การปล่อยจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรคออกสู่สิ่งแวดล้อมและการสะสมของสารที่เป็นอันตรายในของเสีย นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการสูญเสียสิ่งมีชีวิตและน้ำจืดซึ่งส่งผลเสียต่อระบบนิเวศ

มลพิษส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นระหว่างการผลิตหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งมาจากโลหะ ซึ่งส่วนใหญ่ถูกปล่อยลงสู่น้ำจืดในระหว่างกระบวนการเผาขยะ นอกจากนี้ CCl 4 และ NOx ยังเป็นมลพิษที่สำคัญอีกด้วย สารเคมีเหล่านี้พบได้ในมหาสมุทรที่มีความเข้มข้นสูงและอาจปนเปื้อนในน้ำใต้ดินได้

แหล่งที่มาของความเป็นพิษที่พบบ่อยที่สุดในหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้ง ได้แก่ คาร์บอนเตตราคลอไรด์ (CCl 4 ), ฮาลอน 1211, ฮาลอน 1301 และนิกเกิล โคบอลต์ เบริลเลียม และวาเนเดียมก็เป็นโลหะที่มีพิษสูงเช่นกัน การวิจัยแสดงให้เห็นว่าผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งยังไม่ชัดเจน

การศึกษานี้ถือเป็นกรณีที่เป็นประโยชน์สำหรับการวิจัยเพิ่มเติม โดยจะประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของหน้ากากอนามัยสองประเภทอย่างครอบคลุม: แบบใช้แล้วทิ้งและแบบใช้ซ้ำได้ เน้นย้ำถึงการพึ่งพาอาศัยกันด้านสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และความจำเป็นในการออกแบบระบบนิเวศ นอกจากนี้ยังแนะนำว่าการออกแบบเชิงนิเวศน์ควรคำนึงถึงระยะการใช้งานด้วย

การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าหน้ากากอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าหน้ากากอนามัยแบบใช้ซ้ำได้มาก เนื่องจากมีการใช้วัตถุดิบและพลังงานสูงในการผลิตหน้ากากอนามัยเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม การประเมินวงจรชีวิตของหน้ากากทั้งหมดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อค้นหาต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อมที่แท้จริง

หน้ากาก FFP2