コロナウィルス感染予防対策品としてのマスク評価方法の検討
生活科学課 浦上 晃、中橋美幸、溝口正人*1
1. 背景

生活工学研究所 塚本吉俊*2
装置の名称

メーカー、型番等

新型コロナウィルス感染が拡大しており未だ収束の見通①非接触電子温度計しが立たない状況である中、人と接する場面のみならず生②テープ型温度センサ

活全般においてマスクの使用が求められている。県内を含(皮膚表面タイプ)

む多くの企業が新たにマスク製品の開発、製造に乗り出し㈱東亜産業 aimedata

日本アビオニクス㈱ TVS-500EX③熱画像装置ており、その評価方法について相談を頂いている。一方で、

安立計器㈱ 540E-TS1-ASP

表 1 使用装置一覧

既存のマスク評価試験法(JIS 規格(1))はあくまで材料としての生地の特性評価であり、製品としてのマスクの構造や装温度測定の結果、体温については着用前後でほとんど変着状態の差異を考慮していない。また、その JIS 試験につい化がなく、マスク内温度(生地側と皮膚側ともに)と顔表面ても培養操作を伴うため設備と時間を要し、対応できる機温度はマスク着用により高くなる傾向となった。また、不織関、試験数は限られているのが現状である。

布や N95 はニットより温度上昇が大きく、より不快感が高そこで本研究では、工業系の公設試験研究機関で実施でいことが示唆された。

きる製品としてのマスクの評価方法について検討した。昨

次に、アンケートによる官能評価(年代、性別の異なる被年度は作製した飛沫遮蔽性評価装置と画像処理ソフトを用

験者 5 名)により、マスク毎の快適性を数値化した。快適性

いた飛沫の粒径分布測定について研究した(2)が、本報告ではを示す指標として「涼しさ」「蒸れ」「呼吸のしやすさ」「肌マスク着用時における各部温度の測定方法と官能評価、おざわり」「着け心地」の 5 項目について、5 段階(-2～2 点)でよび気流可視化装置を用いたマスクからの漏洩飛沫観察に採点を行った。全被験者の評価結果の平均を図 2 に示す。平

ついて検討した。

均点の大きい方から、ニット＞ウレタン＞N95＞不織布＞ガーゼとなり、快適性が高いと予測されたニットが最も点数

2. マスク着用時における各部温度測定と官能評価が大きくなるなど、人間が何気なく感じていたマスク着用

マスク着用時の温度測定について、ヘルスケア製品開発棟内の屋内環境試験室にて実験、評価を行った(図 1)。年代における快適性について、マスクの種類毎に精度良く数値化できたと言える。の異なる被験者 3 名で 5 種のマスク(不織布、ガーゼ、N95、ウレタン、ニット)を使用し、①体温(体温計)、②マスク内温度(熱電対)、③顔表面温度(熱画像装置)について 5 分間マスクを着用した前後の温度を測定した。②マスク内温度は熱電対をマスク内部の生地側、皮膚側の 2 ヵ所装着し、測定開始前には十分な安静時間(5 分)を取った。使用した測定装置一覧を表 1 に示す。

図 2 マスク快適性の官能評価結果
3. マスクからの漏洩飛沫観察
昨年度作製した飛沫遮蔽性評価装置(2)を改良し、マネキンに装着したマスクからの漏洩飛沫(純水を使用)を観察する機構を作製した(図 3)。飛沫を明瞭に撮影するため、気流などの流れ場へレーザをシート状に照射することで流れ場断面が可視化できる気流可視化装置(カトウ光研㈱ PIV LaserG200)を使用した。マネキンの垂直方向の中心線上断面に正図 1 温度測定の試験風景*1 現(公財)富山県新世紀産業機構、*2 現面からレーザを照射し、マネキン(および装着したマスク)
企画管理部
富山県產業技術硏究開発センタｰ硏究報吿 No.37 (2023)

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から飛沫が噴射(漏洩)する様子を高速度カメラ(㈱フォトロン FASTCAM Mini AX100)で横から撮影した。
マネキン
シート状
レーザ照射

気流可視化装置

高速度カメラで横から撮影

マスク着用時マネキン
透明アクリル板

図 4 気流可視化装置を用いた飛沫撮影
気流可視化装置

4. まとめ工業系の公設試験研究機関で実施できる製品としてのマスプレーガン

図 3 漏洩飛沫観察装置

スクの評価方法について検討した。マスク着用時における温度測定について被験者実験を行い、着用前後の各部温度変化をマスク毎に比較した。さらにアンケートによる官能マスク無しで噴射条件を流量 30L/min、圧力 0.2MPa とし評価を実施し、マスクの快適性を数値化することでその特た時の撮影画像を図 4 に示す。高速度カメラのみで撮影す徴について知見を得た。また、気流可視化装置と高速度カメる場合、噴射する飛沫を捉えるためライトの調整等が非常ラを使用することにより、マネキンに着用したマスクからに困難であったが、気流可視化装置を使用することによりの漏洩飛沫が容易に撮影可能となった。

飛沫の明瞭な撮影が容易に可能となった。マスクを装着しての実験でも、ウレタンマスクではマスク生地から漏洩す参考文献る飛沫をはっきりと撮影することができた。また、レーザ照(1)日本産業規格：JIS T 9001 医療用マスク及び一般用マスク

射位置を少し横にずらすことでマスクの上下縁部からの漏の性能要件及び試験方法、JIS T 9002 感染対策医療用マス洩飛沫が、レーザをマネキンの口部に水平方向に照射し上クの性能要件及び試験方法から撮影することでマスク左右縁部からの漏洩飛沫が撮影(2)浦上ほか：富山県産業技術研究開発センター研究報告
No36(2022)64

できることも確認した。

キーワード：新型コロナウィルス、マスク、熱電対、気流可視化装置、漏洩飛沫Consideration of Evaluation Method of the Mask to Prevent Coronavirus
Human Engineering Section; Akira URAKAMI, Miyuki NAKAHASHI and Masato MIZOGUCHI*1
Director of Laboratory; Yoshitoshi TSUKAMOTO*2
While coronavirus is expanding and is the situation that a convergence isn't in prospect yet, use of a mask is desired in living
in general as well as the situation which touches a person. Many enterprises including a prefecture go out on development andproduction of a mask product newly. On the other hand, mask evaluation test method of existence is characteristic evaluation offabric as an ingredient to the end, and the difference between the structure of the mask and the attachment state as the productisn't being considered. In this study, evaluation method of a mask as the product which can be conducted in a public test research
institute of the industrial system was considered.

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Reports of the Toyama Industrial Technology R&D Center No.37 (2023)