一个多月前，我们发布了第一篇关于《自制口罩的最佳材质》数据的文章。现在美国疾病控制与预防中心建议每个人都应该戴上口罩，这就引起了一场自制口罩的全球运动。
《自制口罩的最佳材质》这篇文章（浏览量超过1000万次！），是关于口罩材料测试的一次初探，但数据并不完整。
所以在过去几周里，我们一直在努力测试一些之前遗漏的、和被大家询问多次的材料。从咖啡滤纸和床单，到可重复使用的无纺布购物袋、法兰绒和Scott蓝色纸抹布，我们都做了测试。
而且我们的同事还提出了自制口罩需要注意的问题，比如材料的透气度。让我们直接看看数据吧。
我们选了哪些新的自制口罩材质?
在本次测试中，我们总共测试了30种新材料，是剑桥研究中测试种类的三倍。
我们在众筹平台上开启了投票，根据大家投票出的材料结果进行测试，如果你们有想要了解的材料，还是可以告诉我们！我们会继续做测试，不断分享更新的数据。
自制口罩测试步骤
我们模仿了剑桥大学研究者们使用的亨德森装置。在我们的设备中，左边放一个风扇，把空气和颗粒吹过右边的自制口罩材质。
在自制口罩材料的另一边，用Met One GT-521颗粒计数器测量透过口罩材料的颗粒数量。我们测试了比较大的1微米颗粒，约是埃博拉病毒的大小；和比较小的0.3微米颗粒，大约是天花病毒的大小。而COVID-19冠状病毒本身是0.06-0.14微米，在水中是5-10微米大小。
通常来说，0.3微米是最难过滤的颗粒大小，所以我们把0.3微米作为测试标准，然后保守给出每种材料的测试数据。测试方法的细节都是公开的，可以在我们的文章《DIY口罩材质测试的补充数据》里看到。
自制口罩测试结果：埃博拉病毒大小的颗粒（1微米）
对于埃博拉病毒大小的颗粒，N95口罩、医用外科口罩和HEPA滤网的过滤效果最好，可以过滤超过99%的1.0微米及以上的颗粒。其次，HERO咖啡滤纸过滤了98%的颗粒，厨房纸巾、帆布、牛仔布和纯棉床单也都在90%以上。
虽然有些材料的过滤效果不太好，但至少都能过滤50%以上的颗粒。效果最差的四种面料分别是羊毛围巾、涤纶围脖、棉质头巾和浅色围巾。
自制口罩测试结果：天花病毒大小的颗粒（0.3微米）
对于0.3微米的颗粒，这些材质的过滤效果便大不相同。N95口罩、HEPA滤网和外科口罩的过滤效果依然是最好的，其过滤效率都超过了75%。但是，这些材料在捕捉小颗粒时，始终比捕捉大颗粒要少。
在家用材料中，HERO咖啡滤纸排在第二名，过滤了62%的颗粒。但只有四种材质的过滤效果超过了48%：40D尼龙、CHEMEX咖啡滤纸、厨房纸巾和帆布。
而另一些材料的效果就有点惨不忍睹：头巾、围脖、围巾、除尘布和纯棉T恤的过滤效果都不到10%。
规格的问题
在此特别说明一下纯棉T恤。因为剑桥大学的研究人员推荐纯棉T恤是自制口罩最好的材料之一，但在我们的测试中，它只过滤了3.4%的0.3微米颗粒，而双层纯棉T恤过滤了15%的颗粒。
我们怀疑这是因为T恤的材质有所不同，我们测试的材质更为轻薄。制作口罩，材料的重量和厚度都是影响结果的重要因素。
这种自制口罩的材料最差！
我们测试的三条围巾，都过滤了不到10%的小颗粒。效果最差的是100%的苎麻（类似亚麻）围巾，只过滤了2.8%。
美国总统特朗普建议用围巾来做口罩，但数据显示，围巾在过滤病毒颗粒方面是最差的。
天然纤维比合成纤维好！
从这些数据中我们得到了一个非常重要的信息，天然纤维（比如棉和纸）通常比合成纤维（比如涤纶和聚丙烯）的过滤效果更好。
合成纤维比较光滑、均匀，而天然纤维就比较粗糙、不规则。
天然纤维的不规则性似乎帮助了它更好的通过布朗运动（Brownian motion）捕捉微小颗粒。
最好的过滤材料，却不是最好的口罩材料
根据这些数据，咖啡滤纸和尼龙布是自制口罩的最佳材料。但是我们更推荐使用纸巾、牛仔布(10盎司)和纯棉床单（120支）。
为什么呢？因为当Smart Air的工程师Paddy把咖啡滤纸和尼龙床单放到嘴边时，他发现自己几乎没办法呼吸。也就是说，在选择口罩材料时，透气性是非常重要的。
这些自制口罩材料的透气性好吗？
为了测量每一种材料的透气性，我们记录了将一定量空气吹过每种材料所需的风扇功率。你可以把它想象成你的肺要通过这些材料呼吸，需要付出的力量。下面是测试结果：
很遗憾，大多数擅长过滤颗粒的材质，同时也是最不透气的。确实，一张非常厚实的咖啡滤纸可以有效过滤颗粒物，但它同时也不会让太多空气通过。
两层100%纯棉T恤、内衣垫、70D尼龙、擦手纸巾、棉质床单（120支）、牛仔布（10盎司)，它们的透气效果都在医用外科口罩和N95口罩之间。
透气性和过滤效果：自制口罩的最佳组合
衡量透气性和过滤效果，我们建议下面三种材质：
- 厨房纸巾
- 牛仔布（10盎司）
- 100%纯棉床单（80-120支）
内衣垫的效果相当不错，过滤了14%的0.3微米颗粒和76%的1.0微米颗粒。虽然男士们应该不好意思在公众场合把它戴在脸上，但不得不说它的确是一种又奇特又有效的口罩材料。
0.4-0.5毫米厚的帆布，比外科口罩、甚至纯棉T恤的透气性更好。
但是，如果你家里没有更厚的布料，我们的数据表示，双层纯棉T恤依然是自制口罩不错的选择。
如何找到最好的面料：最便宜的测试方法
对于我们的数据还有一个问题，T恤和床单的材质是不同的，有厚有薄。如何保证你家的材料和我们测试的一样呢？
没有3000美元的激光颗粒计数器，这里有一个简便的方法：尝试“最便宜的测试”。
- 把你的材料拿到阳光下
- 看有多少光能穿透它
- 把它和这张图进行比较，来评估材料的效果
划重点：自制口罩的终极材料
像咖啡滤纸这样的材料在过滤较小颗粒方面表现得非常好，但它的透气性不佳，不适合做成口罩。那考量到透气性和过滤效果这两个要求，自制口罩的最佳材料是：
- 牛仔布(10盎司)
- 床单(80-120支)
- 纸巾
- 帆布(0.4 -0.5毫米厚)
- Scott蓝色纸抹布
资助声明&感谢支持公开测试数据的人们
我们做的测试都是无偿的。作为一家社会企业，Smart Air的社会使命是提供给大家方便获取的信息和工具，保护人们免受空气污染的的危害。我们这样做不是为了赚钱，而是为了帮助我们所生活的社会。
从西班牙到越南都有支持我们公开数据测试的人们。这些善良的人们包括：Joni，一个患有肺部疾病的残疾老兵；还有在美国Rochester的K. Sue，她把对我们的捐款当做她70岁的生日礼物。
如果你想帮助、支持我们测试更多材料，可以查看我们的活动 : https://fundly.com/best-diy-mask-materials
P.S. 10盎司的牛仔布是什么?
牛仔布通常用每平方盎司的重量来衡量，也就是每平方码的克重。一平方码10盎司的牛仔布约重340克。牛仔面料被分为轻型、中型和重型，低于12盎司的牛仔裤是“轻型”的，所以你可以把我们测试的10盎司牛仔裤想象成轻型的牛仔裤。
