Impatto dei parametri di lavaggio sull'efficienza di filtrazione batterica e sulla traspirabilità delle mascherine comunitarie e mediche

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 15853 (2022) Citare questo articolo

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Le mascherine mediche possono essere sostituite con mascherine comunitarie riutilizzabili con prestazioni simili? L'influenza del numero di cicli di lavaggio, della temperatura di lavaggio e dell'uso del detersivo è stata valutata sulle prestazioni di una maschera medica (MFM) e di dieci maschere facciali comunitarie (CFM). Le prestazioni delle maschere nuove e lavate sono state caratterizzate dall'efficienza di filtrazione batterica (BFE) e dalla pressione differenziale (DP). I test sulle nuove maschere hanno dimostrato che le MFM avevano sempre un BFE migliore rispetto alle CFM. Sebbene due CFM abbiano mostrato un valore BFE superiore al 95%, solo uno può essere classificato come MFM di tipo I sulla base dei requisiti BFE e DP. È stata studiata l'influenza dei parametri di lavaggio sul MFM e su questi due CMF con eccellenti proprietà BFE. I parametri non hanno avuto alcun effetto sul BFE dei CFM mentre i MFM hanno mostrato una perdita di efficienza quando lavati con detersivo. Il DP delle mascherine non è stato influenzato dal lavaggio. I risultati mostrano chiaramente che, anche se è necessario fare un compromesso tra BFE e traspirabilità, sembra possibile produrre CFM con prestazioni simili a un MFM di tipo I, senza raggiungere i requisiti di tipo II.

Le goccioline e gli aerosol respiratori possono essere generati da varie attività espiratorie come tossire, starnutire e parlare. Come la SARS-CoV-2, altri virus respiratori circolano per via aerea tramite goccioline e aerosol contenenti particelle virali1. Durante la diffusione del SARS-CoV-2, che ha causato la pandemia di COVID-19 nel 2020, le mascherine sono state ampiamente accettate come mezzo per ridurre la contaminazione negli ambienti interni2. È stato dimostrato che l’uso delle mascherine contribuisce a ridurre la diffusione del virus poiché le mascherine vengono utilizzate principalmente con l’intento di impedire a chi le indossa infetto di trasmettere il virus ad altri (controllo della fonte)3,4. Tuttavia, le mascherine potrebbero anche proteggere chi le indossa dal contrarre il COVID-19. Alcuni studi, infatti, hanno dimostrato che le mascherine potrebbero offrire protezione contro le infezioni a chi le indossa sano (protezione)5,6. Le maschere facciali possono essere distinte in respiratori, maschere facciali mediche e non mediche7. Prima della pandemia di Covid-19, le mascherine chirurgiche erano generalmente raccomandate nei servizi di assistenza al personale medico. Tuttavia, in risposta alla pandemia, i governi hanno imposto l’uso di mascherine nei luoghi pubblici, il che ha portato ad un rapido aumento della domanda di mascherine mediche e di conseguenza ha creato tensione sulla loro offerta. Pertanto, le mascherine comunitarie o le mascherine di stoffa sono state introdotte nel tentativo di far fronte alla carenza mondiale di mascherine mediche8,9,10 e vengono utilizzate parallelamente alle mascherine mediche.

Oltre alla carenza, queste mascherine mediche monouso rappresentano un’enorme fonte di rifiuti e contribuiscono al problema già esistente dell’inquinamento da microplastica negli ambienti marini e terrestri11,12,13. Di conseguenza, la riutilizzabilità delle mascherine diventa un argomento di crescente interesse. Le mascherine comunitarie sono quindi viste come un'opzione più rispettosa dell'ambiente rispetto alle mascherine mediche usa e getta monouso poiché possono essere riutilizzate più volte mediante lavaggio14,15. Sebbene inizialmente progettate come monouso, appare interessante anche studiare la fattibilità del riutilizzo delle mascherine mediche, sia per ragioni ambientali che di approvvigionamento. Alcuni studi hanno dimostrato che le mascherine chirurgiche possono essere riutilizzate dopo 10 cicli di lavaggio16,17.

Sebbene la protezione delle mascherine comunitarie contro le piccole particelle sia molto variabile e generalmente inferiore a quella delle mascherine mediche18,19, il loro utilizzo è comunque raccomandato per proteggere altre persone dalla trasmissione del virus SARS-CoV-220. In questo studio cerchiamo di determinare se alcune maschere facciali comunitarie disponibili in commercio hanno prestazioni che si avvicinano a quelle di una maschera facciale medica standard. Oltre a ciò, cerchiamo anche di valutare l’influenza di tre parametri di lavaggio sulle prestazioni delle mascherine comunitarie, per poi confrontare le loro prestazioni con quelle di una maschera medica, nuova o lavata nelle stesse condizioni. I parametri studiati includono il numero di cicli di lavaggio, la temperatura dell'acqua e l'eventuale utilizzo di detersivo durante i cicli di lavaggio.

1 µm, impaction and interception mechanisms are more important. For small particles < 0.1 µm, diffusion by Brownian motion is the dominant mechanism. When the mask material is charged, electrostatic forces contribute to particle capture especially for particles in the most penetrating particle size (MPPS) range of 0.1–0.5 µm (MPPS zone)24 where no mechanism is dominant. For the average particle size of 3 µm required for the BFE, impaction and interception are the most dominant mechanisms./p> 98% (type II)) and low DP (≤ 40 Pa cm−2) is compliant with type II medical face mask requirements./p> 95% (type I)) and low DP (< 40 Pa cm−2), that can be categorized as a type I medical face mask./p> 95% (type I)) but a too high DP (≈60 Pa cm−2), that cannot be categorized as a type I medical face mask since this good filtration efficiency was obtained at the expense of poor breathability properties./p> 1 μm but for submicron particle sizes other mechanisms particularly the electrostatic mechanism play an important role./p>