¿Hay filtros de aire que funcionan contra las nanopartículas ultrafinas?

Guau, sorprendentemente, los filtros de aire convencionales funcionan bien en nanopartículas (de hecho, atrapan las nanopartículas más pequeñas incluso mejor que atrapan a las más grandes)

  • http://www.nanosafe.org/home/lib…
  • http://www.nanosafe.org/scripts/…
  • http://www.nanolawreport.com/200…
  • http://pubs.acs.org/cen/coversto…

Así que NIOSH se asoció con los investigadores de la Universidad de Minnesota Seong-Chan Kim y David Pui para estudiar partículas de este tamaño. Descubrieron que varios tipos diferentes de materiales filtrantes usados ​​comúnmente bloquean efectivamente el paso de partículas de plata de 3 a 20 nm de diámetro. De hecho, los filtros demostraron ser mejores en el bloqueo de las partículas más pequeñas que en el filtrado de partículas en el rango de 100 nm.
Sin embargo, hay estudios que sugieren que los filtros son menos efectivos para otras nanopartículas. Sergey Grinshpun, profesor de salud ambiental en la Universidad de Cincinnati, probó dos tipos de respiradores N95, que se supone filtran el 95% de las partículas que encuentran, bajo dos tasas de flujo de inhalación diferentes. Descubrió que bajo ciertas condiciones, hasta el 7% de las partículas de cloruro de sodio en el rango de 30 a 70 nm pasaban por los respiradores.
“No todos los respiradores que están certificados como 95 proporcionan un 95% de eficiencia para todas las nanopartículas”, concluye Grinshpun. Los filtros de respiradores generalmente se prueban contra partículas de 300 nm, un tamaño que NIOSH determinó hace años como el más penetrante. Pero esas pruebas, explica, se basaron en datos del material de filtro sin carga. Desde entonces, los fabricantes de respiradores se han cambiado a usar material de filtro cargado. Este cambio, piensa Grinshpun, ha resultado en un cambio en el tamaño de partícula más penetrante.

Aquí hay un enlace a un blog de ciencia de CDC que publica sobre este tema: http://blogs.cdc.gov/niosh-scien

Punto clave: según lo predicho por la teoría de filtración de fibra única, las partículas de 4 a 20 nanómetros fueron capturadas muy eficientemente por los medios filtrantes del respirador, porque estas partículas pequeñas son constantemente bombardeadas por moléculas de aire, lo que hace que se desvíen de la corriente de aire y entren en contacto filtro de fibra para quedar atrapado por el filtro.

Tendría que decir que no si me preguntan si existe algo así como un filtro 100% efectivo contra las nanopartículas. Parece que varios respiradores diferentes parecen ser efectivos para atrapar “nanopartículas”, es decir, aquellas que tienen menos de 100nm, pero eso no quiere decir que esos productos estén diseñados para partículas de ese tamaño, sino que parecen ser efectivos en una serie de pruebas.
Los higienistas ocupacionales han estado trabajando para controlar y prevenir la exposición al polvo inhalable y respirable (penetración profunda de los pulmones) de la industria durante muchos años. El polvo respirable se especifica en EN481 (1993) es partículas aproximadamente <10μm con un diámetro medio de 4.3μm. Un μm es 1,000nm. Un filtro HEPA funciona con partículas de 0.3μm o 300nm y un ULPA de hasta 0.12μm o 120nm. Actualmente no hay filtros diseñados para esos tamaños de partículas más bajos. Y tenga en cuenta que los objetos de <100nm incluyen partículas de humo de tabaco, partículas de escape de automóviles y virus vivos.
En general, los filtros se prueban de acuerdo con el siguiente método: “Las muestras del medio filtrante se someten a un flujo de aire definido, al que se agrega un aerosol de prueba. Los flujos parciales del aerosol de prueba se toman muestras corriente arriba y corriente abajo de la muestra de prueba y el Las concentraciones de los números de partícula se miden usando métodos de conteo de partículas. A partir de estos resultados, se puede trazar la curva de eficiencia de recolección fraccional y determinar el tamaño de partícula con la penetración más alta, que se conoce como el Tamaño de Partícula Más Penetrante (MPPS) “. [EN 1822 e ISO 29463].
Los límites indicados en los respiradores indican básicamente un porcentaje de partículas que un respirador que no goteaba, limpio y que funcionaba correctamente podía bloquear y aún pasar la prueba; en el caso de un filtro U17, el más fino, 99.999995% @MPPS. Estos resultados dependen del medio filtrante y de que la velocidad, dirección, humedad y temperatura del aire estén estandarizadas (es decir, solo se replican ciertas condiciones del mundo real). Entonces, el número de variables en juego aquí es sustancial. Sin mencionar que las partículas mismas tendrán diversos efectos sobre la salud a lo largo de un continuo dosis-respuesta. Una sola nanopartícula radiactiva o una fibra de amianto conlleva un potencial de daño mucho mayor que un aerosol sustancial de polvo de carbón. El MPPS para nanopartículas para las P100 / FFP3 y N95 / FFP2 citadas se encuentra en el rango de 30-60 nm [http: //annhyg.oxfordjournals.org…. En algunos casos, esos tamaños de partículas penetraron ligeramente por encima de los límites objetivo para algunos de esos respiradores.
Dado el creciente interés en el poder de las partículas para cruzar las barreras microcelulares (para bien o para mal) y dadas las variables mencionadas y los posibles efectos nocivos de algunas sustancias particulares en forma de nanopartículas, todavía hay una necesidad de más investigación y desarrollo de métodos de protección para aquellos que trabajan con partículas de menos de 100nm. Dicho esto, la notable efectividad en las pruebas de filtros que en realidad no están diseñados para partículas tan pequeñas es una maravilla. Esperemos que se pueda entender mejor y mejorar la tecnología.