微粒子の性質を理解した感染対策

大谷正美
京すずめ文化観光研究所のHPで何回も感染に付いての対策を提案をさせていただいてきました。長年の半導体業界での経験から、微粒子をコントロールする業界としては、半導体業界が最も代表的であると考えられます。半導体業界で経験した微粒子の性質、微粒子のコントロール、微粒子の除去について提言します。

COVID19の100nmサイズは、40年前に半導体の製造を始めた時期の微粒子（Particles）のコントロール技術と同じです。フロアー面からのパーティクル数の測定結果は1cft中に30万個（１L中に約1万個）でした。86㎝以上の高さになるとカウント数が少なくなります。
　　対策として、手洗い、マスク、三密を避ける等の指針は出ていますが、なぜそのようにするのかの理由説明がありません。メディアからも微粒子の性質、動き方に付いての説明がありません。
　　京すずめ文化観光研究所のHPには昔からの感染対策、感染の歴史を掲載してきました。感染拡大を防ぐ一助になればと思い、今までの内容をまとめました。

客船、屋形船に始まった日本での感染ですが、共通しているのは、我々が生活している床面からの高さです。顔の位置と微粒子が浮遊している高さ内に１５分以上遭遇した場合に、微粒子との遭遇確率・感染率が上がります。季節性に関係する空調のアップフロー対策が必要です。
　　半導体の製造、半導体製造装置の開発においては、微粒子のコントロールが最大のテーマです。如何に発生させないか、パーティクルを除去したクリーンな空間で半導体を製造するか、万が一微粒子が付着した場合に、パターンを破壊せずに微粒子を除去できるか、洗浄方法、洗浄装置の開発が問われています。以下一読いただければ幸いです。

微粒子の密着性
微粒子が付着した手を擦って洗う理由です。

微粒子の密着力について、浴槽の洗浄、シンクの洗浄時に経験されたと思います。

シャワーとか水桶で水をかけるだけでは、浴槽、シンクの壁面に付いているザラザラした物体は取り除くことが出来ません。

一般的にはスポンジとかで擦って除去しています。或いは手で擦ると除去できます。物理的な力を加えると除去できます。
微粒子は物に付着したら、物理力が働かないと離脱しません。海外からでも付着して運ばれてきます。

人が直接持ち込む以外に付着して運ばれてきます。付着した微粒子は物理的な力が働いた場合、手で擦るとか、手が触れることによって、触った人の手に付着し、その人が触ったドアノブ等を介して微粒子の付着が繰り返されます。

微粒子の存在状況
微粒子は水中では底に、空気中では床から腰の高さ以内に多く浮遊しています。

下：泥が巻き上がり、濁った状態

水溜りに石を投げたら、沈殿していた泥が巻き上がります。
１０分～１５分後に、浮遊した泥の粒子は沈下して水溜りの上部は澄んだ状態になります。
１００㎚（ナノメートル）の微粒子は空気中に浮遊しています。静かな状態では床面から86㎝以内に浮遊しています。上昇気流（アップフロー）が発生している処、人で混雑した動き回っている処では微粒子は巻き上がっています。
86 ㎝以内、微粒子は1cft（キュービックフィート）に３０万個・１L（１リットル）中に１万個が浮遊しています。
86 ㎝の数値は床面からパーティクルカウンター（ダストカウンター）で根気よく測定した数値です。
室内空調機を使用する。夏場と冬場はアップフローを発生させる為、微粒子が86㎝以上の高さにも浮遊します。
人の顔の高さが床面から86㎝以内に、１５分以上滞在する場合は微粒子の吸引は避けられません。

微粒子の性質・動きの特徴について
顔の位置を86㎝以上に保つ。　　座敷の宴席は感染確立が高い。
・微粒子の性質をご理解いただけたと思います。

物理力が働かないと付着体から離脱しない
擦ったり、手で握る、擦る、触れることによって微粒子は人を介して移動する。
微粒子はエア流れが11m/s以上ないと、床面から86㎝以内の空気層に浮遊している。

エア流れによって固形物に付着した微粒子は時速137km/hのエアーを吹き付けても離脱しない。

Bad Not good

Better Not good

微粒子の性質を理解した感染防止について
マスクは顔に手を直接接触させない事と、飛沫軽減の効果があります。
・微粒子の感染対策

床面より86㎝以内の処に15分以上、顔を滞在させることを避ける。
物に触れたり、触ったり、握ったりした後は、手をこすり合わせて手洗いする。
アップフローが発生している処での滞在は可能な限り避ける。
冷房・暖房の空調機・床暖・温突を使用する季節はアップフローが発生します。微粒子が空気の拡散にまきこまれます。
固形物に付着した微粒子の自然死を待つ。殺菌剤は極力使用しない。
手を顔に近づける行為をしない。マスクはこれにたいしては有効。
マスクの透過サイズは微粒子100㎚の30倍です。

・マスクのデメリット

特に夏場に汗をかき、マスクが湿ると口鼻が塞がれたと同じ状態、空気を通さない状態になります。子供が体育の時間に校庭で倒れるニュースはこの現象です。茹でガエルの現象が、マスクでの呼吸困難を徐々に引起し、酸欠状態になる危険性があります。熱気を喚起できないのです。

この写真はマスクの雑菌を１日置いて培養したものです。マスクの衛生的な管理は難しいので、マスクの管理、特に子どものマスク使用には注意すべきです。

微粒子対応・感染防止の建造物の構造
電車にのエア吹き出し口、吸引口の位置は微粒子との接触を軽減する理にかなった位置関係にある。
エアー流れのない所では微粒子は浮遊していることを考慮すべきだと思います。建屋内で微粒子に曝されることを防ぐup flowが生じない特に感染した人を治癒する建屋の提案事例です。