vignette|Microturbulences de l'air lors d'une toux dans la main ou dans un masque.

Un masque de protection est un dispositif destiné à protéger le porteur de l'inhalation de poussières nocives, d'agents pathogènes, fumées, vapeurs, ou de gaz. Les masques existent dans une large gamme de types et de tailles utilisée par les militaires, le secteur privé et le public. Ils vont du moins cher, à usage unique, aux masques jetables réutilisables à des modèles à cartouches remplaçables.

Il existe deux catégories d'appareils respiratoires, à savoir les appareils « filtrants », qui peuvent être soit passifs soit actifs et qui forcent l'air contaminé à passer par un élément filtrant, et les appareils « isolants », dans lesquels de l'air frais est délivré à partir d'une réserve. Dans chaque catégorie, différentes techniques sont utilisées pour réduire ou éliminer les matières nocives en suspension dans l'air.

Malheureusement, la concentration de dioxyde de carbone dans l'air respirable peut être bien supérieure à la concentration maximale autorisée (La concentration peut dépasser 3 %.....; Valeur d'exposition moyenne pondérée = 0,5 % (8 heures) 1,4 % (quinze minutes).). Si les travailleurs utilisent des respirateurs pendant de nombreuses heures, ils peuvent avoir des maux de tête et tomber malades.. Ils peuvent développer des dermatites, acné..

Histoire thumb|left|upright|Gravure d'un manuel de chimie (Edward L. Youmans, New York, 1858). thumb|upright|Deux ouvrières de maintenance chargées de nettoyer à intervalles réguliers les sommets de 12 hauts fourneaux à l'aciérie , Indiana, pendant la Seconde Guerre mondiale. À titre de précaution, elles portent des masques à oxygèneImage du , par le fond historique de la NARA.. thumb|upright|Équipement de protection individuelle. thumb|upright|Port obligatoire d'équipement de protection des voies respiratoires.

Les masques ayant pour fonction de protéger de l'inhalation de particules existent sans doute depuis longtemps pour les travaux miniers ou sources de poussière. Durant les épidémies de peste, les médecins se faisaient faire des masques en bec d'oiseaux emplis de plantes médicinales supposées tuer les miasmes responsables de la contagion. Au milieu du , les masques médicaux apparaissent.

Le chirurgien britannique est souvent considéré comme l'inventeur du masque de protection sanitaire, avec le « » un modèle de masque mis au point contre les maladies respiratoires et les changements de températures, responsables des rhumes.

À la fin du , l'ingénieur français Charles-Urbain Bricogne fait mettre au point un masque contre les poussières nocives pour les employés des chemins de ferCharles-Urbain Bricogne, Masques respirateurs contre les poussières, mise en pratique d'un bon type de masque au chemin de fer du Nord, Paris, publications du Génie civil, 1895.. Au début du , lors des débuts des chars d'assauts, leurs occupants étaient obligés de porter un masque pour se protéger des éclats de peinture et de métal éjectés des parois par les impacts de projectiles à l'extérieur. Mais les premières campagnes pour inciter des populations à porter un masque de protection, et les mesures de port obligatoire de ces masques, pour des raisons sanitaires, semblent dater toutefois de la grippe espagnole, au . La mairie de San Francisco décrète une obligation de « porter le masque de gaze comme moyen de prévenir la propagation de la grippe ». S'en inspirant, le Japon conseille dès à sa population, ainsi qu'à celle de ses colonies taïwanaise et coréenne, de faire de même. Quelques années auparavant, l'usage de masque aurait été aussi une protection utilisée par les populations chinoises contre la peste mandchoue.

Après la Seconde Guerre mondiale, au Japon puis en Chine et en Corée du Sud, le masque de protection est utilisé également lors des périodes de pollution (par contre, à l'inverse, l'usage de masques de protection, en particulier à usage unique, durant la pandémie de Covid-19 a induit une pollution du fait des masques jetés dans l'espace public et se retrouvant parmi les déchets). Au printemps, le masque protège désormais des allergies au pollen. Le masque de protection est utilisé également en Asie de l'Est avec l'épidémie de SRAS de 2002-2004, un coronavirus, puis contre des épidémies de grippe, telle la grippe A (H1N1) de 2009.

Durant la pandémie de Covid-19, en particulier en 2020-2022, le port du masque a été rendu obligatoire dans plusieurs pays :

Les casques/masques de protection métalliques comportant une fenêtre pour la vision ne sont actuellement plus utilisés qu'en métallurgie et pour la soudure, et tendent à être remplacés par des masques en matériaux composites plus légers. Pour les utilisations sans source de chaleur, le plexiglas en feuille épaisse (1 à ) est transparent et résistant aux chocs. Parfois, une simple visière en matière plastique souple et transparente protège le visage de l'opérateur des projections de liquide corrosif ou à risques toxiques, biologiques ou médicaux (projections de gouttelettes, de sang).

Appareil respiratoire filtrant Des masques filtrants en laine furent utilisés par les premiers inventeurs comme Haslett et Tyndall. La laine est encore utilisée comme filtre aujourd'hui, avec d'autres substances comme le plastique, le verre, la cellulose, et des combinaisons de deux ou plusieurs de ces matériaux. Étant donné que les filtres ne peuvent pas être nettoyés et réutilisés et ont donc une durée de vie limitée, le coût et la disponibilité sont des facteurs clés. Il existe des modèles à usage unique jetables ainsi que des modèles à cartouche.

La norme européenne EN 143 définit les catégories suivantes de filtres qui peuvent être attachés à un masque.:

+ Catégories de filtres pouvant être attachés à un masqueClasseEfficacité de la filtration (avec un débit d'air de )P1 Filtration d'au moins 80 % des particules en suspensionP2 Filtration d'au moins 94 % des particules en suspensionP3 Filtration d'au moins 99,95 % des particules en suspension

La norme européenne EN 149 définit les catégories suivantes de « demi-masques filtrants ».: +Catégories de « demi-masques filtrants »DésignationEfficacité de la filtration (avec un débit d'air de )Fuite vers l'intérieurIllustrationFFP1 Filtration d'au moins 80 % des particules en suspension <22 %sans_cadreFFP2 Filtration d'au moins 94 % des particules en suspension <8 %sans_cadreFFP3 Filtration d'au moins 99 % des particules en suspension <2 %sans_cadre

Les deux normes européennes imposent d'effectuer des tests de pénétration des filtres avec des aérosols de chlorure de sodium et d'huile de paraffine, après stockage des filtres à et pendant chaque fois 24 heures. Les normes comprennent également des tests sur la résistance mécanique, la résistance respiratoire et le colmatage. La norme EN 149 teste également les fuites vers l'intérieur entre le masque et le visage (dix sujets humains effectuent cinq exercices chacun et pour au moins huit de ces personnes la moyenne mesurée des fuites vers l'intérieur énumérées ci-dessus ne doit pas être dépassée).

+ Aux États-Unis les normes du National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) définissent les catégories suivantes de filtres à particules.Résistance à l'huileDésignationDescription Aucune N95 Filtration d'au moins 95 % des particules en suspension N99 Filtration d'au moins 99 % des particules en suspension N100 Filtration d'au moins 99,97 % des particules en suspension Jusqu'à R95 Filtration d'au moins 95 % des particules en suspension R99* Filtration d'au moins 99 % des particules en suspension R100* Filtration d'au moins 99,97 % des particules en suspension Résistant P95 Filtres au moins 95 % des particules en suspension P99* Filtration d'au moins 99 % des particules en suspension P100 Filtration d'au moins 99,97 % des particules en suspension * aucun masque de ce type n'a été certifié par le NIOSH.

En 2020, selon les CDC américains, environ trois millions d'agents de santé américains doivent régulièrement porter l'une de ces protection respiratoire.

thumb|Demi-masque réutilisable. Avec cartouche Les masques filtrants à cartouche utilisent une cartouche pour retenir, en plus des particules, les gaz, les composés organiques volatils (COV) et autres vapeurs par absorption ou chimisorption.

Masques de protection actifs ou masques par surpression Les masques de protection actifs combinent la technologie traditionnelle d'un masque filtrant et un système à air pulsé mettant en surpression le masque. C'est une technique qui est utilisée depuis longtemps dans les laboratoires travaillant sur des bactéries ou des virus ainsi que dans les salles blanches pour l'industrie spatiale. Il y a trois principaux avantages aux masques actifs :

Une barrière protectrice : la différence de pression crée une véritable barrière protectrice empêchant les particules, gaz ou bactéries de pénétrer à l'intérieur de la zone. Même avec une micro fuite, l'air ne peut que s'échapper. C'est une des techniques les plus efficaces connues . L'avoir intégré dans un masque de protection portatif est innovant. Une filtration généralement plus épaisse mais plus efficace : par l'augmentation du débit d'air, les masques de protections actifs permettent d'améliorer la filtration de l'air en y ajoutant plus d'épaisseur. Plusieurs couches de filtres sont alors superposées pour augmenter le niveau de filtration. Il est tout à fait possible de trouver des masques de sports grand public avec des caractéristiques de filtration de particules fines de 2.5 µm supérieure à 98 %. Plus de débit d'air : les masques actifs permettent aussi d'améliorer le confort d'utilisation en amenant plus d'air dans la cavité du masque. La pression engendrée par la ventilation facilite le passage de l'air à travers les filtres et rend donc la respiration plus agréable qu'avec un masque traditionnel qui généralement n'est pas très agréable à porter.

Les masques actifs sont utilisés aujourd'hui principalement pour les activités sportives comme le vélo ou l'endurance. C'est une technologie encore peu répandue mais dans le contexte actuel elle connaît un véritable essor du fait des caractéristiques efficaces et de ses prix généralement accessibles.

Appareil respiratoire isolant

Un appareil respiratoire isolant ou autonome a généralement trois principaux éléments : un réservoir à haute pression, un régulateur de pression, et une connexion d'inhalation (un élément à insérer dans la bouche ; dans le masque ou le demi-masque), reliés entre eux. Il existe deux types d'appareils respiratoires autonomes : en circuit ouvert et circuit fermé.

Masques barrière en tissus non tissés

vignette|Masque en tissu. Après la découverte des microbes par Pasteur, des masques médicaux ont été introduits dans le milieu hospitalier et des soins médicaux vers le milieu du .

Leur vocation est surtout de protéger autrui des microbes expirés par le porteur, mais des preuves historiques montrent que des masques en tissu ont aussi été portés pour protéger les agents de santé contre les miasmes et infections respiratoires.

La fabrication de divers types de masques jetables en fibre synthétique, en non-tissé ou en papier filtrant s'est industrialisée au . Ces masques sont désormais produits par centaines de millions chaque année. Il est démontré que dans un environnement à haut-risque le FFP2 (N95) et le FFP3 (N99) sont plus protecteurs pour les agents de santé que le masque chirurgical, mais à condition d'être portés en continu dans cet environnement... Ils sont aussi plus coûteux.