หน้ากากอนามัย เป็นสิ่งประดิษฐ์มหัศจรรย์ที่สามารถใช้ป้องกันโรคระบาดโควิดอันร้ายแรง ซึ่งทำให้คนทั่วโลกเสียชีวิตมาแล้วกว่า 2 ล้านคน คิดค้นขึ้นมาราว 200 ปีมาแล้ว ใช้วัสดุราคาไม่แพง ผลิตและใช้ง่ายแต่ได้ผลดีจนมีการนำไปใช้แพร่หลายทั่วโลก  และเคยเกิดความขาดแคลนหายากยิ่งกว่าทองคำ ตอนที่โควิดระบาดใหม่ตอนต้นปี พ.ศ. 2563

กว่า 9,000 ปีมาแล้ว มีการใช้หน้ากากที่ใช้สวมใส่บนใบหน้า ระหว่างทำพิธีกรรมการแสดง  หรือใช้เป็นเกราะป้องกันอาวุธในสงครามทำด้วยหนังสัตว์ กระดาษ ไม้ โลหะ  หรือใช้สีเขียนบนใบหน้า    เช่น  ผีตาโขนที่จังหวัดเลย  หัวโขนรามเกียรติ์  งิ้วจีน  ซามูไรญี่ปุ่น ผีวันฮาโลวีน หรืออัศวินโต๊ะกลมของอังกฤษ  มีการใช้หน้ากากในการปลอมแปลงปกปิดตัวตนของพวกผู้ประท้วงก่อจลาจล  สายลับ โจร หรือผู้กระทำความผิดใช้ในการสร้างภาพให้ดูน่ากลัวน่าเกรงขาม   แสดงหมู่พวกตลกขบขัน หรือ ลงทัณฑ์นักโทษหน้ากากนิรภัย (Safety Mask)  ใช้ในการป้องกันสารอันตรายไม่ให้เข้าทางจมูกหรือตาของผู้สวมใส่  เช่น ฝุ่นละออง  ควันไฟ  แสงจ้าจากการเชื่อมโลหะ ไอจากสารพิษ หรือก๊าซพิษในสงครามหน้ากากออคซิเจน ใช้ป้อนออคซิเจนสำหรับการหายใจให้กับนักดำน้ำ นักบิน นักดับเพลิง และผู้ป่วย

ราว 2,000 ปีมาแล้ว ชาวโรมัน ใช้กระเพาะปัสสาวะสัตว์ (Animal Bladder Skin) มาทำเป็นหน้ากาก ขณะบดสารปรอท หรือ สารพิษอื่น เพื่อทำสีในการตกแต่ง สมัยราชวงศ์หยวน คริสต์ศตวรรษที่ 13 มารโคโปโลชาวอิตาลีที่ไปเมืองจีน บันทึกไว้ว่า เห็นคนรับใช้ชาวจีนใส่หน้ากากผ้าไหมปิดปากจมูก ขณะยกอาหารเพื่อไม่ให้ลมหายใจไปทำความสกปรกให้อาหารที่ถวายจักรพรรดิ  คริสตวรรษที่ 14 ลีโอนารโด ดาวินชี ใช้ผ้าชุบน้ำคลุมหน้าเพื่อป้องกันไอสารเคมีอันตรายจากสีที่เขาใช้เขียนภาพ   โดยมีการแนะนำให้ใช้วิธีเดียวกันกับคนที่หนีออกจากอาคารที่ไฟไหม้

ราว 300 ปีมาแล้ว ในคริสต์ศตวรรษที่ 17 ได้เกิดกาฬโรค (Plague) ระบาดไปทั่วยุโรปหมอฝรั่งเศสที่รักษากาฬโรคสมัยนั้นแต่งกายด้วยเสื้อคลุมยาวสีดำ  ใส่หน้ากาก (Beak Mask) รูปเหมือนหัวนกมีกระจกปิดดวงตาใส่ดอกไม้หอม การบูรและสมุนไพรไว้ตรงจงอยปากนก  เพื่อป้องกันอากาศพิษเข้าทางจมูกเมื่อราว 200 ปีที่ผ่านมา ศัลยแพทย์ใช้ผ้าปิดจมูกระหว่างการผ่าตัด  เพราะรู้ว่าในน้ำลายของแพทย์ที่กระจายเป็นละอองฝอยระหว่าง พูด ไอ หรือจามนั้น มีเชื้อโรคแบคทีเรียที่อาจทำให้ผู้ป่วยติดเชื้อ  จนมีชื่อเรียกหน้ากากชนิดนี้ว่า  หน้ากากผ่าตัด(Surgical Mask)

ราว  100 ปีที่ผ่านมา ใน ค.ศ.1910  เกิดโรคระบาดกาฬโรคแมนจูเรีย (Manchurian  Plaque)  แล้วต่อด้วยไข้หวัดใหญ่ เสปน (Spanish Flu) ทำให้คนทั่วโลกเสียชีวิตจำนวนมาก  ขณะนั้นมีแพทย์จีนเชื้อสายมาเลย์ ที่เรียนจบจากอังกฤษ คนหนึ่งชื่อ วู เหลียน (Wu Lien)พบว่าการระบาดนั้นมิใช่เกิดจากสัตว์พาหะ  เช่น สัตว์ป่า หนู ยุง หรือ แมลงวัน  แต่เกิดจากการติดต่อระหว่างคนสู่คนผ่านละอองฝอยขนาดเล็กที่ปนมากับสารคัดหลั่ง เช่น น้ำลาย น้ำมูกที่ผู้ป่วยไอหรือจาม แล้วอีกฝ่ายหายใจเอาเชื้อเข้าไป  หมอวูเหลียน เสนอวิธีป้องการโรคระบาดด้วยการให้ผู้ป่วยและผู้เสี่ยงติดเชื้อ ใส่หน้ากากที่ทำจากผ้ากอซ ลักษณะคล้ายหน้ากากของช่างตัดผม

พ.ศ.2562 เกิดวิกฤตฝุ่น PM 2.5 ต่อด้วยการระบาดของโควิด ทำให้หน้ากากอนามัยกลายเป็นสิ่งจำเป็นในการป้องกันโรค ถ้าไม่ใส่หน้ากากจะเข้าร้านสะดวกซื้อ ห้างสรรพสินค้า หรือขึ้นเครื่องบินไม่ได้ แต่ก็มีการต่อต้านอยู่บ้างในสหรัฐอเมริกาและยุโรป เพราะไม่เชื่อในวิธีการใช้หน้ากากตามอย่างคนจีน โดยมองว่าคนสวมหน้ากากเป็นคนป่วยอันตรายที่นำเชื้อโควิดมาเผยแพร่  

หน้ากากอนามัยที่ใช้ในการป้องกันโควิดในปัจจุบัน นิยมใช้วัสดุไม่ถักไม่ทอ (Non Woven Fabrics) ซึ่งต่างกับผ้าทอสมัยก่อน ที่ใช้ฝ้ายหรือใยสังเคราะห์มาปั่นเป็นเส้นด้ายแล้วนำเข้าเครื่องทอผ้าชนิดที่มีกระสวยพุ่งไปพุ่งมา  หรือเครื่องถักที่คล้ายการถักเสื้อไหมพรม ซึ่งจะมีรูใหญ่ทำให้ฝุ่นและเชื้อไวรัสผ่านเข้าไปโดยง่าย

วัสดุไม่ถักไม่ทอเป็นวัสดุที่คิดค้นขึ้นมาใหม่ ทำจากวัสดุสังเคราะห์ เช่น โพลีโพรไพลีน หรือโพลีเอสเตอร์ ซึ่งเป็นพวกพลาสติกที่ได้มาจากการกลั่นน้ำมันดิบปิโตรเลียม  สามารถผลิตได้รวดเร็วและมีต้นทุนต่ำกว่าผ้าถักทอแบบเก่า ดังนั้น จึงนิยมนำมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์ใช้แล้วทิ้ง วัสดุไม่ถักไม่ทอ มีเส้นใยพาดไปมาคล้ายใยแมงมุมมีหลายชนิด เช่น สปันบอนด์เมลท์โบลน  สปันเลซ

สปันบอนด์(Spunbond) ผลิตโดยใช้ความร้อนหลอมเม็ดพลาสติก เช่น  โพลีโพรไพลีนโพลีเอสเตอร์ หรือไนลอน  แล้วใช้หัวฉีด (Extruder) เป่าพ่นโรยฝอยเส้นใยสังเคราะห์ที่หลอมเหลวบนสายพานเคลื่อนที่ ในทางตั้งและทางขวาง แล้วใช้ลมร้อนหรือลูกกลิ้งร้อนบดหรือใช้สารเคมีพ่น เพื่อเชื่อมประสานให้ใยสังเคราะห์ทั้งสองทางนั้นติดกัน วัสดุชนิดนี้ลมหายใจและน้ำผ่านได้สะดวก แต่ป้องกันเชื้อโรคไวรัสได้ไม่ดีนักเพราะมีรูใหญ่

เมลท์โบลน์(Meltblown) ผลิตโดยปั่นสารพลาสติกสังเคราะห์ที่หลอมเหลว เช่น โพลีเอสเตอร์ หรือโพลีโพรไพลีนฉีดให้เป็นแผ่นบางๆ บนสายพานเคลื่อนที่  แล้วใช้เข็มโลหะเล็กๆจำนวนมาก (Needle Punching)  หรือเข็มน้ำแรงดันสูง (Hydroentanglement) ปักเจาะแผ่นใยสังเคราะห์ให้เป็นรู เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและให้อากาศผ่านได้   วัสดุชนิดนี้ลมหายใจผ่านได้แต่น้ำและน้ำลายผ่านไม่ได้    ทดสอบโดยใช้ปากเป่าลมผ่านหน้ากากได้สะดวก  แต่เมื่อเทน้ำลงไปน้ำจะไม่รั่วออกมา  เมลท์โบลนนิยมใช้เป็นวัสดุกรองเพราะมีความละเอียดการกรองสูง  แต่มีจุดอ่อนที่มีความแข็งแรงน้อยฉีกขาดง่าย จึงนิยมใช้ประสานกับสปันบอนด์เพื่อเความแข็งแรง    

สปันเลส(Spunlace) ใช้วิธีผลิตคล้ายสปันบอนด์ แต่ใช้วัสดุ โพลีเอสเตอร์และเยื่อกระดาษ  มีลักษณะอ่อนนุ่มคล้ายผ้าทอ ใช้ทำเสื้อคลุมผ่าตัดของแพทย์และผ้าอ้อมเด็ก   

หน้ากากอนามัยชั้นดีจะใช้วัสดุกรอง 3 ชั้น SMS สปันบอนด์-เมลท์โบลน-สปันบอนด์   หน้ากากอนามัยชั้นดีมาก จะใช้วัสดุกรอง 5 ชั้น CSMSC  ผ้าทอ-สปันบอนด์-เมลท์โบลน-สปันบอนด์-ผ้าทอ

ชั้นที่ 1  ชั้นนอกสุด ทำจากผ้าฝ้ายหรือผ้าใยสังเคราะห์ ใช้กรองฝุ่นหยาบและสิ่งสกปรกจากภายนอก น้ำและลมผ่านได้ มีความแข็งแรง สวยงาม

ชั้นที่ 2   สปันบอนด์ ใช้กรองฝุ่นละเอียด  น้ำและลมผ่านได้ เพิ่มความแข็งแรงให้เมลท์โบลน

ชั้นที่ 3 เมลท์โบลน ใช้กรองเชื้อโรคไวรัส  น้ำและน้ำลายซึมผ่านไม่ได้ แต่ลมหายใจผ่านได้สะดวก  เป็นวัสดุกรองได้ดีแต่ไม่แข็งแรง ฉีกขาดง่าย

ชั้นที่ 4  สปันบอนด์ ใช้กรองฝุ่นละเอียดอีกชั้นหนึ่ง น้ำและลมผ่านได้  เพิ่มความแข็งแรงให้เมลท์โบลน

ชั้นที่ 5 ชั้นในสุด  ทำจากผ้าฝ้ายหรือในสังเคราะห์ ใช้ป้องกันน้ำลาย น้ำมูก ไอ จาม  และลมหายใจที่อาจมีเชื้อโรคติดมา

หน้ากากอนามัยที่ทำจากผ้าทุกชนิดจะต้องนำไปซักน้ำก่อน  เพราะอาจมีผงฝุ่นที่ติดมาจากการทอผ้าหลงเหลืออยู่  ทำให้ผู้สวมใส่หายใจเอาสิ่งสกปรกเข้าไป  หน้ากากที่ใช้ในการผ่าตัดต้องการฆ่าเชื้อด้วยการอบลมร้อนและผ่านแสงอุลตร้าไวโอเล็ตเข้มข้น