Avec le déconfinement prochain du 11 mai, on parle beaucoup de masques et des idées fausses circulent à ce sujet. Alors je voudrais faire un point succinct pour rectifier ces erreurs : une partie des renseignements est issue d’un article de la revue « Pour la Science ». Il s’agit de masques médicaux bien entendu et non de masques industriels (peintures par exemple), de plongée, ou pour intervention des pompiers dans un incendie.

     D’abord contre quoi se protéger : bactéries et virus. Les bactéries sont des cellules vivantes de 0,5 à 5 µ (millième de mm). Les virus, entités inertes faites de protéines et d’ADN ou ARN, ont des dimensions plus faibles 0,03 à 0,3 µ. La taille du Covid 19 est d’environ 0,1 µ…
    Au départ ces microbes proviennent du corps d’être vivants et notamment des hommes contaminés lorsqu’ils toussent éternuent, parlent. Ils sont supportés par des gouttelettes d’eau de 1 à 100 µ, qui s’évaporent rapidement et libèrent leurs hôtes dans l’air et sur les surfaces. Mais si les bactéries pour la plupart du temps restées vivantes, il n’en est pas de même des virus qui perdant peu à peu la couche de lipide qui protège leur coque, se décomposent spontanément au bout de quelques heures sur les surfaces contaminées (voire quelques jours selon le support et l’environnement).
    Les gouttelettes les plus grosses tombent rapidement sur le sol, dans un cercle de 1 mètre environ, mais des gouttes plus petites de 20µ par exemple peuvent mettre environ 4mn à tomber d’une hauteur de 3m et des gouttes de 5µ peuvent mettre de l’ordre d’une heure. Mais évidemment elles sont dispersées par les courants d’air et leur nombre devient faible dans un certain volume d’air; par ailleurs elles s’évaporent rapidement et le virus ne vivra pas dans l’air (du moins celui du coronavirus, car d’autre virus comme celui de la rougeole ou de la varicelle peuvent rester un certain temps en suspension et on peut constater des contamination à quelques dizaines de mètres).
    En plein air, quand on croise une personne, le risque est très faible, sauf si elle vient d’éternuer ou de tousser sans précaution. Discuter quelques minutes à un mètre de distance ne fait pas prendre beaucoup de risques mais dans une pièce fermée, comme par exemple le bus ou le métro, où l’on est proche des autres pendant un certain temps, le port d’un masque peut être utile. Mis en principe une personne malade ou risquant d’être contaminée doit rester confinée et on ne devrait pas en rencontrer (toutefois cette personne peut ne pas le savoir car on peut être contagieux pour le coronavirus, deux jours environ avant les symptômes)
          Il est évidemment indispensable de porter un masque pour les personnes qui risquent de rencontrer de personnes contaminées ou qui préparent des objets (notamment repas). Le risque est encore plus grand pour les personnels soignants qui sont à proximité de malades.

    Comment un masque arrête t’il des particules? Evidemment s’il était constitué d’une surface dont les trous sont très petit, (0,02 µ) rien ne rentrerait, mais on ne pourrait plus respirer non plus.
    Les tissus ont des « trous » très gros et ne sont pas multicouches. Ce sont donc de mauvais filtres qui n’arrêtent que les particules les plus grosses. Par ailleurs ils sont souples et et les masques laissent des interstices sur les joues ou sous le menton (A noter qu’un homme doit être rasé pour porter un masque !).
    Néanmoins ils évitent d’envoyer des gouttelettes dans l’air après un éternuement, arrêtent les gouttelettes extérieures les plus grosses et empêchent de se toucher la bouche ou le nez avec les mains, si celles -ci sont contaminées, avant de les laver.
    Deux tissus semblent appropriés 
        - Le coton : avantages fibre naturelle, souple, respirante, lavable à 60 d° sans perte de propriétés, mais gros inconvénient est hydrophile et donc absorbe les gouttelettes.
        - Le polyester hydrophile, s’électrise (ce qui attire les gouttelettes), résistant, mais c’est une fibre synthétique rêche qui perd au lavage, ses propriétés mécaniques au delà de 40 d° (se déforme et se froisse).
    En fait deux sortes de masques seront réalisés en tissus. Ceux destinés aux professionnels en contact avec le public filtreront environ 90% des particules au dessus de 3 µ. Les masques grand public auront une performance moindre : environ 70%.
    Ces masques apportent un minimum de protection dans un magasin ou dans le métro, mais leur port ne dispense pas des « mesures barrières », qui restent essentielles pour endiguer l’épidémie. Ils empêchent des personnes asymptomatiques de contaminer sans le savoir d’autres personnes et évitent qu’on contamine sa bouche ou son nez. Mais il ne protègent pas contre les gouttelettes fines qu'émettrait une personne contaminée sans masque, qui éternuerait moins d'un mètre de vous.
     Le port de ces masque n'est pas utile en plein air, mais il n'est utile dans les transports en commun et dans les magasins, que si tout le monde en porte  
   Ils auront deux formes « bec de canard » ou « trois plis ». (photo ci-dessus).

    Le tissu n’assure pas une protection suffisante contre les particules de faible diamètre, pour pouvoir être en contact avec des malades et mais il vaudrait mieux qu’ils soient constitués de fibres non-tissées.
    Quels sont les mécanismes d’arrêt des fibres non-tissées entrelacées de polypropylène, sur lesquelles les particules vont venir se fixer, à condition des rencontrer, car l’intervalle entre fibres est plus grand que la taille de beaucoup de gouttelettes. ? Ces fibres ont un diamètre de 5µ et laissent des intervalles de 10 à 20 µ, mais peuvent cependant arrêter des gouttes plus petites
     L’air qui pénètre et se trouve face à une fibre, va la contourner et la gouttelette va essayer de suivre le courant d’air. Mais d’une part certaines passeront près des fibres et seront piégées (effet d’interception) et les grosses gouttelettes qui ont une certaine inertie, prendront difficilement le virage et heurteront la fibre.
    Les petites particules s’agitent en permanence en raison du mouvement brownien des molécules d’air (dû à la température). Leurs mouvements désordonnés leur feront cogner les fibres si la couche est assez épaisse. C’est l’effet de diffusion.
    Un masque en fibre non-tissée assurera donc une protection meilleure qu’un masque en tissu. Certains masques grand public en seront constitués.   

      Mais l’arrêt des particule n’est pas uniforme et les fibres non tissées ont un rendement plus faible entre 0,1 et 1 µ (cf courbe ci dessus).

    Les masques pour les personnels soignants.

    Les masques dits « chirurgicaux sont faits avec de telles fibres et leur découpe est étudiée pour mieux « coller » au visage. Ils sont destinés surtout à éviter au chirurgien de contaminer par sa respiration celui ou celle qu’il opère, mais il ne constitue pas une protection suffisante pour les soignants qui sont au contact des malades infectés.
Mais si l’on fait un test avec des particules de 0,06µ dans un flux d’air de 85l/mn, selon l’adhérence du masque chirurgical au visage on trouve un taux d’arrêt entre  4 et 90 %.

    Les malades du Covid19 sont pourvus de masques de chirurgiens pour éviter d’infecter leurs patients

   Les masques dits FFP (filtering face piece), comprennent une protection externe en polypropylène, puis une couche filtrante épaisse de non-tissé, un support de tenue en acrylique et une dernière couche de non-tissé..
    Ils doivent être parfaitement ajustés sur le visage et sur le nez avec une pince. En outre l’expiration les met en pression par rapport à l’extérieur (2 millibars). Pour les mêmes particules de 0,06µ, la filtration est de 94% pour un FFP2 et 99% pour un FFP3. Certains masques sont équipés de soupapes d’expiration.
   Ils sont réservé pour les contacts rapprochés pour soins avec des personnes infectées.

    Ces masques ne peuvent être portés plus de quelques heures (4 à 6) et doivent ensuite être jetés. Il faut évidemment ne pas les toucher en les enlevant (par le élastiques), sous peine de risquer une contamination.
   Il est certain que doter tout le monde de masque chirurgicaux est prohibitif, il en faudrait plus de 100 millions par jour !

    Une constatation qui me choque dans le domaine des masques :
    Il est encore fréquent de croiser, pendant ses achats de première nécessité, des personnes revêtant un masque chirurgical, voire un masque de protection respiratoire individuel FFP2. Il n’est pas aberrant de présumer que toutes ne sont pas malades, car ils devraient dès lors, impérativement rester confinés.
    Pourtant, en contexte de pénurie, se procurer des masques qui seront, le plus souvent, mal utilisés, c’est potentiellement priver le personnel soignant de ces dispositifs de protection, alors qu’il en a cruellement besoin.
    En attendant que chacun puisse disposer de masques de protection, ces personnes doivent être approvisionnées en priorité. Si chacun utilise chaque jour un masque jetable, les pénuries se feront rapidement sentir et les gens qui en ont vraiment besoin viendront peut-être à en manquer.

    Enfin, pour terminer, un mot sur les masques militaires, qui étaient fabriqués dans la manufacture militaire de Saint Etienne. Ils ne sont pas fait à l’origine pour arrêter les microbes, mais les gaz toxiques, mais qui peut le plus, peut le moins. Ce sont donc des masques en caoutchouc étanches et muni d’un double filtre, en non-tissé et d’une cartouche filtrante en charbon spécial.
    Il est d’une forme telle qu’il adhère à la figure et c’est le plus désagréable car il serre notamment aux tempes. Par contre il est muni de deux soupapes, à l’inspiration où l’air passe par la cartouche et à l’expiration ou celle-ci met le masque en pression et empêche toute entrée. On a très chaud sous ce masque, mais contrairement aux masques médicaux on respire bien et on n’a pas l’impression d’étouffer grâce aux soupapes).