【性能比較】ナノファイバーマスクの特徴を解説

ナノファイバーマスクは現在、従来のマスクとは異なる「最高基準のマスク」として、医療現場から普及が始まっています!そこで今回こちらの記事では、ナノファイバーマスクについてご紹介していきます。

世界最高基準のフィルター性能が実証されたマスク

 

医療現場では「飛沫感染の防止」や「血液・体液の浸潤」を防ぐ必要があり、高性能なマスクが求められているため、その性能を判断する基準が必要です。

日本で流通するマスク製品の多くは、米国のASTM International(国際標準化・規格設定機関)の定めた規格に基づいて性能を判断しており、当社製品ではその最高基準であるレベル3をクリアしました。

米国の医療用マスク規格(ASTM F2100−19)

特性 レベル1 レベル2 レベル3 ibukiNANO使用マスク
細菌ろ過率(%) ≧95 ≧98 ≧98 99.9
微粒子ろ過率(%) ≧95 ≧98 ≧98 98.5
呼気抵抗(mmH2O/cm2) <5.0 <6.0 <6.0 4.0
血液不浸透性(mmHg) 80 120 160 160
延燃性 Class1 Class1 Class1 Class1

「ibukiNANO」を使用したマスクの特長

弊社が製造販売するibukiNANOを使用したマスクは、国産で他にはない高性能を実現したマスクです。

【特長】

  • ウイルスサイズの粒子を最大 99%キャッチできる
  • 洗っても性能が落ちない
  • 開封後、マスク本体が破損しない限り、常に性能を維持できる
  • 立体形状で高い密閉性がある
  • 通気性が高く呼吸しやすい

以下より、その性能を具体的にご説明していきます。

「ナノファイバーマスク」はここが違う!

アメリカ合衆国労働安全衛生研究所(NIOSH)のN95規格をクリアし、認可された微粒子用マスク「N95マスクレベルのフィルター」と比較したナノファイバーマスクの性能をご紹介します。

ナノファイバーの粒子ろ過原理

ナノファイバーが高いろ過性能と持続力を併せ持つ理由に「ファンデルワールス力」と「膨大な表面積」があげられます。

ファンデルワールス力とは

分子が引き合う力のことを「ファンデルワールス力」と言います。分子間力とも言われ、ナノファイバーマスクの場合、マスクの繊維そのものがウィルスなどの微小粒子を引き付けて離さない力と言えます。

ナノファイバーの表面積

ウィルスはファンデルワールス力によりマスク繊維に引き付けられます。つまり、繊維の表面積が大きいほど、より多くのウィルスを吸着させることが可能です。

「N95マスクフィルター」とその表面積を比較してみましょう。

N95マスク 医療用不織布マスク ibukiNANO使用マスク
繊維の細さ 1〜3μm 1〜3μm 0.08〜0.4μm
表面積の比率 1倍 1倍 300倍

N95マスクフィルターが10万個のウィルスをキャッチできるとすると、MIKOTOはその300倍になる3,000万個のウィルスをキャッチできることになります!

何より、これらの2つの特性からなるろ過性能はマスク洗濯の前後で損なわれることはありません。ナノファイバーの形状が維持される限り、ろ過性能が低下することもないのです。

フィルター性能について

マスクのフィルタ性能試験には以下の種類があります。

マスク性能試験の種類

PFE 0.1μm 微小粒子ろ過効率試験 → 0.1μmのものをブロックできるか調べる
BFE バクテリア飛沫ろ過効率試験 → 細菌をブロックできるか調べる
VFE ウイルス飛沫ろ過効率試験 → ウイルスをブロックできるか調べる

ウィルスは0.1μmなので、PFE または VFE が 99%以上であれば、ウイルスを 99%以上ブロック可能という意味になります。

そして、N95 マスクフィルターは独自基準として「0.3μm 以上の大きさの微小粒子を 95%以上ブロックする」という基準を定めていることから、N95マスクフィルターの認定を受けるためにこれらの試験を必要としていません。

弊社マスクが受けた各性能試験の結果とN95マスクフィルターとの比較は以下の表の通りです。

ibukiNANO使用マスク N95
PFE 98%以上 基準なし
0.3μm粒子 95%以上 95%以上
BFE 99.9% 基準なし
VFE 99.8% 基準なし

結果として、弊社マスクは

  •  N95 マスクフィルター基準の 0.3μm 粒子 95%以上ブロックを達成
  • ウイルス相当の微粒子を 98%以上ブロック
  • 細菌のブロック率 99.9%を達成
  • ウイルスのブロック率 99.8%を達成

これらが明らかになりました。

呼吸がしやすい

マスクの通気性の指標は「圧力損失」と言い、数値が低いほど通気性が良く、呼吸しやすいマスクとなります。弊社マスクとN95マスクフィルターの圧力損失の比較は以下の表の通りです。

ibukiNANO使用マスク N95
圧力損失 39.2パスカル 343パスカル以下

N95マスクフィルターは垂直方向にしか空気が通らず、30分程度の着用で息苦しさを感じてしまいます。しかしナノファイバーマスクは空気抵抗が低い水平方向にも空気が通るためN95マスクフィルターよりも多くの空気を取り入れることができ、より多くの繊維にぶつかることでろ過効率も向上します。これを「スリップフロー効果」と言います。このスリップフロー効果で呼吸がしやすいのです!