Particle Filtration Efficiency (PFE)

Particle Filtration Efficiency (PFE)

A causa della pandemia di COVID-19, l’utilizzo delle mascherine è diventato uno strumento necessario per ridurre la diffusione del virus SARS-CoV-2. Oltre alle mascherine chirurgiche possono essere utilizzate anche le semimaschere filtranti antipolvere, classificate secondo la norma UNI EN 149 in FFP1, FFP2 e FFP3 in base alla loro efficienza filtrante.

Le prime classificazioni e i primi utilizzi di semimaschere sono da attribuire all’ambito della protezione individuale per lavoratori soggetti a inalazioni di particelle prodotte da processi di lavorazione industriale e successivamente disperse in aria. Alcune delle quali se inalate possono essere dannose per la salute.

Dimensione delle particelle ed effetti sulla salute

Per comprendere meglio il potenziale rischio dell’inalazione di particolato atmosferico è importante comprendere come le dimensioni del particolato stesso siano una caratteristica fondamentale per determinarne la pericolosità.

Il particolato atmosferico [1] [2]può essere suddiviso in 3 principali frazioni: inalabile, toracica e respirabile ,cosi come definite dalla UNI EN 481.

Le prime due sono frazioni granulometriche di particelle con diametri rispettivamente maggiori di 10 µm e 2.5 µm, che riescono a penetrare all’interno delle vie respiratorie a partire da narici e bocca per arrivare alla zona tracheo-bronchiale, come mostrato nelle figure sottostanti, [3].

La terza frazione comprende particelle con diametro < 2.5 µm, che riescono a penetrare fino a livello alveolare. A tale profondità le particelle con diametro < 100 nm riescono ad oltrepassare la barriera alveolare ed entrare nel sistema circolatorio [4]. Quest’ultima caratteristica le rende ancor più pericolose, data la possibilità di raggiungere e danneggiare altri organi.

 

Dimensione e dinamica delle particelle nelle vie respiratorie e in altri organ

Dimensione e dinamica delle particelle nelle vie respiratorie e in altri organi. [3], [4].

Descrizione e classificazione delle semimaschere FFP (Filtering Face Piece)

Per quanto riguarda la capacità di filtrazione le semimaschere filtranti sono classificate in 3 categorie, dipendenti dalla percentuale di polvere aerodispersa che sono in grado di trattenere, e secondo la normativa tali dispositivi di protezione devono essere in grado di proteggere l’utilizzatore, quindi filtrare, sia dall’aerosol sia liquidi che solidi.

La classificazione comprende semimaschere filtranti di tipo:

  • FFP1: semimaschere filtranti che devono garantire una penetrazione massima di un aerosol di prova ≤ 20%;
  • FFP2: semimaschere filtranti che devono garantire una penetrazione massima di un aerosol di prova ≤ 6%;
  • FFP3: semimaschere filtranti che devono garantire una penetrazione massima di un aerosol di prova ≤1%.

TCR Tecora® è interessata allo sviluppo di una strumentazione in grado di testare e verificare che le semimaschere filtranti rispettino gli standard di efficienza filtranti previsti dalla normativa UNI EN 149, per cui, con tale strumentazione si può riprodurre il metodo di test riportato nella normativa EN 13274-7, per avere così una verifica dell’efficienza filtrante del materiale in analisi.

La procedura sperimentale consiste nel produrre un aerosol da usare come test per verificare l’efficienza di penetrazione delle semimaschere filtranti. Una volta prodotto l’aerosol se ne calcola la concentrazione nella camera di misura utilizzando un fotometro, per verificare che tali concentrazioni siano conformi a quelle riportate nella normativa.

Dopo aver verificato la concentrazione di aerosol in camera, la maschera filtrante viene inserita in modo tale da intercettare il flusso d’aria, impostato con una portata tale da rientrare nei parametri descritti nella normativa di interesse, senza che ci siano perdite. Infine, si effettua una seconda misura di concentrazione di aerosol in camera a valle della mascherina e confrontando le concentrazioni misurate nei due diversi momenti sarà possibile effettuare una classificazione della semimaschera filtrante a seconda dell’efficienza di penetrazione, valutata da un confronto della misura di concentrazione prima e dopo la filtrazione da parte del tessuto filtrante.

 

BIBLIOGRAFIA

[1]          Xavier Querol et al. ‘PM10 and PM2.5 source apportionment in the Barcelona Metropolitan area, Catalonia, Spain’, Atmospheric Environment, Volume 35, Issue 36, December 2001, Pages 6407-6419, https://doi.org/10.1016/S1352-2310(01)00361-2

[2]          XEarPro Srl, Post: ‘Aerosol, inquinante atmosferico’, https://xearpro.it/aerosol-inquinante-atmosferico/

[3]          Carlos I. Falcon-Rodriguez et al. ‘Aeroparticles, Composition, and Lung Diseases’, Front. Immunol., 20 January 2016, https://doi.org/10.3389/fimmu.2016.00003

[4]          Oberdörster, G. Pulmonary effects of inhaled ultrafine particles. Int Arch Occup Environ Health 74, 1–8 (2000). https://doi.org/10.1007/s004200000185