Impacto dos parâmetros de lavagem na eficiência da filtração bacteriana e respirabilidade de máscaras comunitárias e médicas

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 15853 (2022) Citar este artigo

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As máscaras faciais médicas podem ser substituídas por máscaras comunitárias reutilizáveis com desempenho semelhante? A influência do número de ciclos de lavagem, da temperatura de lavagem e do uso de detergente foi avaliada no desempenho de uma máscara facial médica (MFM) e dez máscaras faciais comunitárias (CFM). O desempenho das máscaras novas e lavadas foi caracterizado a partir da eficiência de filtração bacteriana (BFE) e da pressão diferencial (DP). Os testes nas novas máscaras mostraram que o MFM sempre teve melhor BFE do que os CFMs. Embora dois dos CFMs tenham apresentado um valor de BFE superior a 95%, apenas um pode ser classificado como tipo I MFM com base nos requisitos de BFE e DP. A influência dos parâmetros de lavagem foi investigada no MFM e nesses dois CMFs com excelentes propriedades de BFE. Os parâmetros não tiveram efeito sobre o BFE dos CFMs, enquanto o MFM exibiu uma perda de eficiência quando lavado com detergente. O DP das máscaras não foi afetado pela lavagem. Os resultados mostram claramente que, embora seja necessário um compromisso entre o BFE e a respirabilidade, parece possível fabricar CFMs com desempenhos semelhantes a um MFM tipo I, sem atender aos requisitos do tipo II.

Gotículas respiratórias e aerossóis podem ser gerados por várias atividades expiratórias, como tossir, espirrar e falar. Como o SARS-CoV-2, outros vírus respiratórios circulam por transmissão aérea por meio de gotículas e aerossóis contendo partículas virais1. Durante a disseminação do SARS-CoV-2, causador da pandemia de COVID-19 em 2020, as máscaras faciais tornaram-se amplamente aceitas como meio de reduzir a contaminação em ambientes internos2. Foi demonstrado que o uso de máscaras ajuda a reduzir a propagação do vírus, uma vez que as máscaras faciais são usadas principalmente com a intenção de impedir que o usuário infectado transmita o vírus a outras pessoas (controle de origem)3,4. No entanto, as máscaras também podem proteger os usuários de contrair o COVID-19. De fato, alguns estudos demonstraram que as máscaras podem oferecer proteção ao usuário saudável contra infecções (proteção)5,6. As máscaras faciais podem ser diferenciadas em respiradores, máscaras faciais médicas e não médicas7. Antes da pandemia de Covid-19, as máscaras faciais médicas eram normalmente recomendadas em serviços de atendimento para equipes médicas. No entanto, em resposta à pandemia, os governos obrigaram o uso de máscaras em locais públicos, o que levou ao rápido aumento da demanda por máscaras faciais médicas e, consequentemente, criou tensão em seu fornecimento. Assim, máscaras faciais comunitárias ou máscaras de pano foram introduzidas em uma tentativa de resolver a escassez mundial de máscaras faciais médicas8,9,10 e estão sendo usadas paralelamente às máscaras faciais médicas.

Além da escassez, essas máscaras faciais médicas de uso único são uma enorme fonte de desperdício e contribuem para o problema já existente de poluição por microplásticos em ambientes marinhos e terrestres11,12,13. Consequentemente, a reutilização de máscaras torna-se um assunto de interesse crescente. As máscaras faciais comunitárias são, portanto, vistas como uma opção mais ecológica do que as máscaras faciais médicas descartáveis de uso único, pois podem ser reutilizadas várias vezes por lavagem14,15. Embora inicialmente concebidos como de uso único, estudar a viabilidade da reutilização das máscaras faciais médicas também parece interessante por razões ambientais e de abastecimento. Alguns estudos mostraram que as máscaras faciais médicas podem ser reutilizadas após 10 ciclos de lavagem16,17.

Embora a proteção das máscaras faciais comunitárias contra pequenas partículas seja altamente variável e normalmente menor do que as máscaras faciais médicas18,19, seu uso ainda é recomendado para proteger outras pessoas da transmissão do vírus SARS-CoV-220. Neste estudo, procuramos determinar se algumas máscaras faciais comunitárias disponíveis comercialmente têm desempenhos que se aproximam de uma máscara facial médica padrão. Além disso, procuramos também avaliar a influência de três parâmetros de lavagem no desempenho de máscaras faciais comunitárias, para depois comparar o seu desempenho com o de uma máscara facial médica, nova ou lavada nas mesmas condições. Os parâmetros estudados incluem o número de ciclos de lavagem, a temperatura da água e a possível utilização de detergente durante os ciclos de lavagem.

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>