La eficacia de los filtros contra partículas, a examen
Investigadores de la UPM desarrollan un método de evaluación de la eficacia de filtros y máscaras de protección contra partículas que permite decidir el tipo más adecuado en función de la actividad.
20.10.14
Gracias al desarrollo de un modelo de simulación del proceso respiratorio de una persona en una atmósfera con polvo tal y como se encontraría en su lugar habitual de trabajo, investigadores del Laboratorio Oficial J. M. Madariaga (LOM) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han diseñado un método que permite determinar de forma experimental la eficacia de una serie de filtros y máscaras de protección existentes en el mercado. El resultado podrá servir a los técnicos de prevención de riesgos para decidir el tipo más adecuado según la actividad profesional del usuario, lo que redundará en una mejor prevención de posibles enfermedades laborales.
La exposición de los trabajadores de forma continuada al polvo es muy frecuente en determinadas actividades industriales; por ejemplo, en minería, durante los procesos de arranque, trituración o molienda; en industrias agroalimentarias, durante los procesos de transporte, molienda o ensacado, y en talleres, durante los procesos de corte, serrado o pulido. El polvo que se genera, suspendido en el aire, se compone de partículas de diferentes formas y tamaños. Mientras que las partículas de mayor tamaño y densidad tienden a caer por el efecto de la gravedad, las partículas más pequeñas y menos densas se ven arrastradas por el aire en movimiento, permaneciendo suspendidas un largo tiempo o arrastradas hasta puntos distantes de su lugar de origen.
Las personas que trabajan de forma continuada en atmósferas con presencia de polvo pueden llegar a padecer algún tipo de neumoconiosis. Uno de los tipos de neumoconiosis más frecuentes que se padece (por ejemplo, en la industria minera) es la silicosis, enfermedad causada por la inhalación de polvo de sílice (SiO2).
En estas condiciones de trabajo una solución preventiva es el uso de dispositivos de protección respiratoria (DPR), que filtran el aire que se inspira. Existen diferentes tipos de DPR: máscaras completas, medias máscaras, cuarto de máscara, etcétera. En la fabricación de máscaras, los filtros son la parte activa. Estos han tenido una evolución importante en los últimos años. Los más recientes se componen de materiales sintéticos (celulosa, polipropileno, polietileno, poliéster), elaborados con finas fibras “no tejidas”, orientadas al azar y empaquetadas por medio de procesos termoquímicos que proveen una alta permeabilidad al aire.
Cuando las partículas de sólidos suspendidos en una atmósfera respirable se encuentran con un filtro o máscara, se pueden dar dos tipos básicos de captura. Una es la atracción mecánica (sedimentación, interceptación, impacto y difusión), mediante la cual la partícula toma contacto con la fibra debido a su movimiento y es atrapada. La otra es la atracción electrostática, en la que la captura se produce por el contacto de partículas con fibras debido a la presencia de cargas electrostáticas de diferente signo. Investigaciones previas han demostrado que la carga electrostática incrementa significativamente la eficiencia de captura de los filtros, que puede llegar a ser hasta un 60% mayor, favoreciéndose la diferencia cuando se trata de partículas pequeñas (entre 0.1 y 0.6 micras).
La eficacia de un filtro contra partículas sólidas respirables depende tanto de las propiedades del filtro, las características morfológicas (tamaño y forma) y mineralógicas de las partículas del polvo como del caudal y el nivel de ajuste de la máscara a la cara. Para determinar de forma experimental la eficacia de una serie de filtros y máscaras de protección existentes en el mercado y determinar la variabilidad existente entre unidades de la misma categoría pero de diferente fabricante, los investigadores de la UPM han propuesto un método que simula el proceso respiratorio de una persona en una atmósfera con polvo tal y como se encontraría en su lugar habitual de trabajo. Con el resultado, los técnicos de prevención de riesgos podrán recomendar el tipo de filtro más adecuado según la actividad profesional del trabajador, lo que mejorará la protección frente a enfermedades laborales asociadas a la inhalación de polvo.
GRIMA-OLMEDO, C; RAMIREZ-GOMEZ, A; MEDIC-PEJIC, L; GARCIA-TORRENT, J. “The penetration of respiratory protective devices by respirable solid particles”. Journal of Aerosol Science, 74 36-41; 10.1016/j.jaerosci.2014.03.008 AUG 2014