Houd de website in de gaten voor nieuwe toevoegingen aan onze collectie!

De wetenschap

WAAROM KATOENEN MASKERS WERKEN

 

Virussen

 

Met de uitbraak van het Coronavirus (2019-nCoV) zijn er veel vragen over het gebruik van (de verschillende soorten) mondkapjes en circuleert er een hoop misinformatie. Chirurgische maskers, N95 maskers, zelfgemaakte maskers; wat helpt en in welke mate?

 

Verschillende type maskers

Om deze vragen te beantwoorden moeten we eerst kijken naar de grootte van het virus.

2019-nCoV deeltjes (ook wel ‘virions’ genoemd) zijn bolletjes met een grootte van tussen de 50 en 200nm (nanometer), of 0.05 en 0.2μm (micrometer) (Chen et al., 2020). [1]

De bescherming van een masker is afhankelijk van twee factoren: de gebruikte stof en de aansluiting op het gezicht.

N95 masker filteren effectief meer dan 95% van alle deeltjes boven de 0.1μm en hebben een zeer goede aansluiting op het gezicht. Deze maskers hebben daarom de voorkeur in de gezondheidszorg. N95 maskers zijn, tenzij op een speciale manier gereinigd, niet herbruikbaar.

Goede chirurgische maskers doen qua filter effectiviteit niet heel veel onder voor N95 maskers, maar laten door hun slechte aansluiting op het gezicht een groter deel van de deeltjes door waardoor ze minder effectief zijn. Ook chirurgische maskers zijn niet herbruikbaar.

Maar hoe effectief zijn chirurgische maskers precies, en hoe vergelijken zij met zelfgemaakte (katoenen) maskers?

 

De effectiviteit vergeleken

Wetenschappers aan de universiteit van Cambridge vroegen zichzelf deze exacte vraag na de uitbraak van de H1N1 pandemie in 2009 (Davies et al., 2013) [2]. Zij vreesden dat in de toekomst de uitbraak van een grotere pandemie mogelijk zou kunnen leiden tot een tekort aan N95 maskers. Deze voorspelling werd werkelijkheid met de uitbraak van het Coronavirus.

De wetenschappers onderzochten verschillende huishoudelijke materialen op hun filtereffectiviteit, door ze met Bacillus atrophaeus (een bacterie ter grootte van 1 micrometer) te beschieten, en vergeleken deze materialen met een chirurgisch masker.

Niet geheel verrassend presteerde het chirurgische masker het best en filterde deze 97% van de 1 micrometer grote bacterie. Echter filterde elk ander materiaal minstens 50% van de deeltjes.

Effectiviteit

Een shirt van 100% katoen filterde maar liefst 69% van de deeltjes. Bij dezelfde test met twee lagen van elk materiaal scoorde de theedoek 14 procent hoger, maar alle andere materialen werden slechts zo’n 1 tot 2 procent effectiever. Ook 100% katoen scoorde met twee lagen 71%.

Maar hoe effectief waren de stoffen tegen virussen, die nog kleiner zijn? Om dit te testten herhaalden de wetenschappers het onderzoek met de veel kleinere bacteriofaag MS2 ter grootte van 27 nm, ofwel twee keer kleiner dan het kleinste coronavirus. In deze test filterde een enkele laag van het katoenen shirt nog steeds 51% van de deeltjes.

2019-nCoV virions zijn weliswaar kleiner dan 1 micron, maar in de praktijk wordt het virus vooral in de lucht verspreidt door druppeltjes (zogeheten ‘aerosols’) die vrijkomen bij niezen, hoesten en praten. Veruit het grootste deel van deze druppeltjes zijn tussen de 10 en 1000 μm in grootte (Han & Weng, 2013). [3] Aerosols kleiner dan 5 μm kunnen tot wel drie uur in de lucht blijven hangen (van Doremalen et al., 2020). [4] In de praktijk zal de effectieve filtering dus dichter liggen bij de percentages die werden behaald bij de test met Bacillus atrophaeus.

Maar hoe zit het met de aansluiting op het gezicht?

 

Aansluiting op het gezicht

Chirurgische maskers hebben vaak kieren rond de neus en de wangen, vanwege de minder vormbare stof, de bevestiging om de oren in plaats van om het hoofd en de nek, of een neusclip die niet stevig is.

Onze maskers gaan met twee elastische banden om het hoofd en de nek heen, en lopen daardoor strak over de kaaklijn en de wang. Tevens is dit bij langdurig gebruik een stuk comfortabeler dan elastiek om de oren. Daarbij gebruiken we een stevige neusclip die zich goed om de neus vormt.

Een groep Nederlandse onderzoekers onderzocht hoe goed een zelfgemaakt masker, gemaakt van een theedoek, filterde in vergelijking met chirurgische- en N95 maskers (van der Sande, Teunis & Sabel 2008). [5] Hiervoor gebruikten ze een zogenaamde ‘fit-test machine’ om de luchtkwaliteit binnen- en buiten het masker te testen. Het chirurgische masker dat gebruikt werd had een filter effectiviteit van ongeveer 95% voor deeltjes tussen 0,02 – 1 μm.

Wederom presteerde het N95 masker, met een zeer goede aansluiting op het gezicht, het beste: deze ving maar liefst 98,9% van de 0.02 – 1 μm deeltjes op. Het chirurgische masker filterde met 78,6% ongeveer 20% deeltjes minder. Dit verschil werd grotendeels toegewezen aan de niet-optimale aansluiting op het gezicht. Het masker van theedoek werd getest zonder enige vorming rondom de neus en had een nog slechtere aansluiting dan het chirurgische masker. Deze filterde 63% van de deeltjes.

Verder bleek dat, waar het N95 masker na 3 uur gebruik 1% aan effectiviteit verloor, de theedoek 5% meer deeltjes ving dan daarvoor. Deze werd dus zelfs effectiever.

 

 

 

Het ademend vermogen van het masker

Uit het onderzoek van de wetenschappers aan Cambridge bleek echter dat stofzuigerzakken maar liefst 95 van alle 1-micrometer grote deeltjes filterde. Toch hebben stofzuigerzakken niet de voorkeur als materiaal voor maskers.

En wel om één simpele reden: de luchtdoorlaatbaarheid van stoffen. Gelukkig testten de wetenschappers tevens het drukverlies van de stoffen. Dit geeft een goed beeld van de luchtdoorlaatbaarheid en dus hoe makkelijk het is om door een stof te ademen. Als ijkpunt gebruikten zij het chirurgische masker.

Hoewel de theedoek en de stofzuigerzak de meeste deeltjes filterden, waren zij ook veruit het moeilijkste om door te ademen. En het comfort van een masker is niet slechts een luxe; het is bepalend voor hoe lang je het masker kunt dragen.

 

Conclusie

Op basis van dit onderzoek deden de wetenschappers een aanbeveling voor de beste ‘huishoudelijke’ stof voor het maken van een masker, en dit waren het katoenen shirt en kussenslopen. Deze hebben de beste verhouding tussen het filter- en ademend vermogen.

Verder zijn er nog twee manieren waarop maskers helpen bij de verspreiding van het virus:

  1. Maskers helpen verdere verspreiding van het virus tegen te gaan bij mensen die al besmet en zich in de incubatieperiode bevinden (mensen die wel al besmettelijk zijn maar nog geen symptomen vertonen).
  2. Maskers helpen voorkomen het gezicht aan te raken.

 

Onze maskers worden gemaakt van twee lagen katoen met een extra fijn geweven voering. Voor extra bescherming kunt u kiezen voor een filtervak. Deze voegt een derde laag fijn geweven katoen toe aan de binnenzijde, waarin u eventueel een eigen filter kunt plaatsen (zie voor meer informatie onze FAQ). Daarbij vormen ze zich goed naar het gezicht door middel van de (verstelbare) elastische banden die achter het hoofd en de nek lopen en de stevige neusclip.

Een exact percentage van effectiviteit is zeer moeilijk te bepalen, en kunnen wij helaas niet geven, omdat er simpelweg te veel variabelen zijn. Maar op basis van alle bovenstaande onderzoeken en gegevens kunnen wij de vraag of onze zelfgemaakte maskers werken, mits de voorschriften worden aangehouden, met een volmondige “ja” beantwoorden!

 

 

Bronnen

[1] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)30211-7/fulltext

[2] https://www.researchgate.net/publication/258525804_Testing_the_Efficacy_of_Homemade_Masks_Would_They_Protect_in_an_Influenza_Pandemic

[3] https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-the-number-size-distribution-of-the-droplets-exhaled-by-sneeze-and-speech_fig2_256501251

[4] https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2004973

[5] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2440799/

 

Hooikoorts

 

Naar schatting heeft Nederland tussen de anderhalf en twee miljoen hooikoortspatiënten (bron: Nu.nl). [1] Zodra grassen, planten en bomen weer gaan bloeien, zorgen stuifmeelkorrels (of pollen) elk jaar weer voor een hoop klachten en ongemak bij deze groep mensen. En door de steeds zachter wordende winters in Nederland begint het hooikoortsseizoen steeds vroeger. Wat veroorzaakt deze reactie precies, en kunnen katoenen maskers hier tegen helpen?

 

Verschillende soorten pollen

Planten, grassen en bomen produceren pollen, een poederachtige substantie, om zich voort te planten. Ze zijn afhankelijk van insecten en de wind om deze te verspreiden. Er zijn veel verschillende soorten pollen die, afhankelijk van wat er in bloei staat, van februari tot september voorkomen. De meeste mensen zijn alleen allergisch voor een paar soorten pollen, en zelden voor allemaal. Een veelvoorkomende pollenallergie is bijvoorbeeld voor de pollen van de els, die bloeit van februari tot en met maart.

 

WubWay / CC BY-SA

 

Effect op de gezondheid

De kleinste pollen deeltjes zijn tussen de 5 en 10 μm (micron) groot (Sarkissian & Harder, 2002). [2] De grotere deeltjes kunnen tot wel 160 μm groot zijn – ongeveer twee keer zo groot als een zandkorrel. Doordat alle pollen groter zijn dan 2.5 μm blijven de meeste vast zitten in onze keel, neus, en longen en worden ze niet opgenomen in de bloedbaan. Het immuunsysteem (mis)identificeert deze pollen als schadelijk, en reageert met een allergische reactie in de slijmvliezen. Deze symptomen lijken vaak op die van een verkoudheid of zelfs astma.

Bron: On the Relationship between Pollen Size and Genome Size (Knight, Sheehan, Götzenberger, Dann & Beaulieu, 2010). [3]

Pollen variëren behoorlijk in grootte.

(Knight, Sheehan, Götzenberger, Dann & Beaulieu, 2010). [3] CC BY 3.0

 

Katoenen maskers

Hoewel er weinig onderzoek is gedaan naar de effectiviteit van katoenen maskers tegen grotere deeltjes zoals pollen, kunnen we wel kijken naar onderzoeken die gedaan zijn met kleinere deeltjes. Zoals ook al genoemd in het bovenstaande stuk over virussen, hebben wetenschappers aan de universiteit van Cambridge onderzocht hoe effectief huishoudelijke materialen 1-micrometer grote deeltjes konden filteren (Davies et al., 2013). [4] Hieruit bleek dat twee lagen katoen in staat waren om 71% van deze deeltjes tegen te houden. De effectiviteit tegen deeltjes groter dan 5 μm zal daarom naar alle waarschijnlijkheid een stuk hoger liggen.

Conclusie

Vanwege de relatief grote omvang van pollen, kunnen we op basis van bovenstaande gegevens concluderen dat katoenen maskers een goede bescherming kunnen bieden tegen pollen.

Onze maskers worden gemaakt van twee lagen katoen met een extra fijn geweven voering. Voor extra bescherming kunt u kiezen voor een filtervak. Deze voegt een derde laag fijn geweven katoen toe aan de binnenzijde, waarin u eventueel een eigen filter kunt plaatsen (zie voor meer informatie onze FAQ). Daarbij vormen ze zich goed naar het gezicht door middel van de (verstelbare) elastische banden die achter het hoofd en de nek lopen en de stevige neusclip.

 

Bronnen

[1] https://www.nu.nl/klimaat/6031795/superzachte-januari-en-februari-half-miljoen-nederlanders-hooikoorts.html

[2] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1420-9101.2001.00285.x

[3] https://www.researchgate.net/figure/Pollen-varies-considerably-in-size-a-Images-of-pollen-at-the-same-scale-and-b-Inset_fig3_47704412

[4] https://www.researchgate.net/publication/258525804_Testing_the_Efficacy_of_Homemade_Masks_Would_They_Protect_in_an_Influenza_Pandemic