Una maschera (o mascherina) antipolvere è un tipo di maschera respiratoria che serve come protezione contro particelle solide o liquide più o meno sottili sospese nell'aria e contro gli aerosol.
A differenza di quella per uso medico, che è progettata per impedire la diffusione verso l'esterno dei microrganismi di chi la indossa, lo scopo dei dispositivi di protezione individuale (DPI) antipolvere è quello di proteggere da inalazioni di inquinanti come particelle fini; ciò non toglie che lo stesso dispositivo possa avere la duplice funzione di maschera antipolvere e maschera a scopo medico. Contro i gas e i vapori nocivi invece bisogna ricorrere ad una semimaschera filtrante o una maschera completa.
L'uso di un dispositivo sbagliato può comportare un rischio significativo e potenzialmente mortale in quanto molte maschere antipolvere con livelli di protezione molto diversi possono sembrare simili e esistono anche maschere che non proteggono affatto dalle polveri più nocive. Anche l'applicazione non corretta rappresenta un rischio poiché può consentire a un agente nocivo di oltrepassare completamente la maschera.
Storia
La storia delle mascherine protettive risale al I secolo, quando Plinio il Vecchio (circa 23-79 d.C.) descrisse l'uso di pelli di vescica animale per proteggere i lavoratori delle miniere romane dalla polvere di ossido di piombo rosso.
Nel XVI secolo, Leonardo da Vinci suggerì che un panno immerso nell'acqua potesse proteggere i marinai da un'arma tossica fatta di polvere che lui stesso aveva progettato.
Nell'Ottocento John Stenhouse, un chimico scozzese, che studiò il potere del carbone nelle sue varie forme per catturare e trattenere grandi volumi di gas, ha costruito uno dei primi respiratori in grado di filtrare i gas tossici dall'aria, spianando la strada affinché il carbone attivo diventasse il filtro più utilizzato per i respiratori.
Si ritiene che il dottor Wu Lien-teh, che lavorava per la Corte imperiale cinese nell'autunno del 1910, fu il primo a proteggere la popolazione dai batteri con alcuni test empirici. I respiratori di quel periodo, e successivi, erano riutilizzabili ma voluminosi e scomodi. Avendo accertato tramite autopsia che l'epidemia di polmonite della Manciuria e Mongolia di quell'anno si stava diffondendo per via aerea, Wu sviluppò maschere basandosi sulle maschere chirurgiche che aveva visto in uso in Occidente, costruendo maschere più consistenti con strati di garza e cotone per filtrare l'aria. La sua maschera fu prodotta su larga scala, e Wu supervisionò la produzione e la distribuzione di 60 000 maschere in una successiva epidemia, e apparve in molte immagini sulla stampa.
Maschera N95 Negli anni '70 del Novecento, il Bureau of Mines e il National Institute for Occupational Safety and Health negli Stati Uniti d'America svilupparono standard per i respiratori monouso, e il primo respiratore di classe N95 fu sviluppato da 3M e approvato nel 1972 (questo è N95 monouso; solo per polvere). 3M ha utilizzato un processo di soffiaggio che aveva sviluppato decenni prima e utilizzato in prodotti come fiocchi di nastro preformati e le coppe del reggiseno; il suo utilizzo in una vasta gamma di prodotti era stato introdotto dalla designer Sara Little Turnbull.
Nel 1992, lo scienziato dei materiali taiwanese-americano Peter Tsai e il suo team hanno inventato il filtro della maschera N95. Il nuovo materiale è costituito da cariche sia positive che negative, che sono in grado di attrarre particelle - come polvere, batteri e virus - e bloccarne il 95% mediante polarizzazione prima che le particelle possano passare attraverso la maschera. La tecnologia è stata brevettata negli Stati Uniti nel 1995 e presto è stata utilizzata per produrre maschere N95. Sebbene progettate per uso industriale, negli anni '90 furono sempre più utilizzate in ambito sanitario.
Molte società statunitensi hanno smesso di produrre maschere N95 negli anni 2000 a causa dei costi dei contenziosi e della concorrenza straniera. La Cina produce normalmente 10 milioni di maschere al giorno, circa la metà della produzione mondiale. Durante la pandemia di coronavirus del 2019-2020, 2500 fabbriche sono state convertite per arrivare a produrre 116 milioni di mascherine al giorno. La produzione di maschere N95 era limitata a causa di vincoli nella fornitura di tessuto non tessuto in polipropilene (che viene utilizzato come filtro primario) e della cessazione delle esportazioni dalla Cina. La Cina controlla il 50% della produzione globale di mascherine e, di fronte alla propria pandemia di COVID-19, ha dedicato tutta la sua produzione ad uso interno, consentendo solo le esportazioni attraverso l'assistenza umanitaria assegnata dal governo.
Struttura Composta da fibre più o meno spesse, copre la bocca e il naso ed è tenuta in posizione da cinghie elastiche. Per un'ottima efficacia, la maschera deve essere correttamente regolata sul viso; sulla parte superiore, una striscia di metallo flessibile, lo stringinaso, permette l'aderenza attorno al naso. La maschera di protezione può essere flessibile, pieghevole o rigida. Se fornita di valvola, consente di espellere l'umidità durante l’espirazione.
Un progresso sostanziale nella tecnologia dei filtri meccanici è stata l'introduzione del filtro HEPA. Un filtro HEPA può rimuovere fino al 99,97% di tutti i particolati presenti nell'aria con un diametro aerodinamico superiore a 0,3 μm; le particelle vengono rimosse con un'efficienza che può arrivare oltre al 99,99%. Le maschere di classe N95 sono generalmente realizzate con una sottile rete di fibre sintetiche polimeriche, nota anche come tessuto non tessuto in polipropilene, che viene prodotto attraverso un processo altamente specializzato chiamato cracking o melt blowing, che forma lo strato di filtrazione interno.
Grazie all'espirazione facilitata dalla valvola, l'umidità non condensa nella maschera e ha meno probabilità di depositarsi nel filtro, ed evita anche l'appannamento degli occhiali. Inoltre la valvola previene la resistenza ai flussi d'aria, aiutando a inspirare ed espirare facilmente.
Se i vantaggi e gli svantaggi delle valvole si bilanciano approssimativamente tra loro per le maschere che forniscono una protezione minore, è necessario tenere conto anche della durata dell'uso: per la maschera di tipo più filtrante è preferibile l'uso di una valvola, poiché ha strati di filtro molto spessi, che renderebbero la respirazione più difficile. Tuttavia, con l'evolversi della tecnologia, stanno emergendo versioni di maschere con massima capacità filtrante senza valvola.
La principale differenza rispetto ad una maschera chirurgica è che quest'ultima non filtra o blocca le particelle molto piccole nell'aria che possono essere trasmesse da tosse, starnuti o determinate procedure mediche; le maschere chirurgiche non forniscono inoltre protezione completa da microrganismi e altri contaminanti a causa della imperfetta aderenza tra la superficie della maschera e il viso.
Per le procedure sanitarie, i Centri per la prevenzione e il controllo delle malattie raccomandano l'uso di respiratori con almeno la certificazione N95 per proteggere chi li indossa dall'inalazione di particelle infettive tra cui Mycobacterium tuberculosis, influenza aviaria, sindrome respiratoria acuta grave (SARS), influenza ed Ebola.
Mascherina antipolvere semplice La più semplice maschera antipolvere è realizzata con una porzione di carta flessibile, da utilizzare contro le polveri non tossiche. Non fornisce protezione dai pericoli tossici presenti nell'aria e non è soggetta alle approvazioni richieste per le maschere filtranti.
A volte è detta "mascherina igienica".
Sono un'alternativa più economica, più leggera e più comoda alle maschere filtranti che rispondono a normativa. Queste maschere antipolvere possono essere utilizzate in ambienti con polveri originate durante attività di costruzione o pulizia, come polveri da muri a secco, mattoni, legno, fibra di vetro, silice, o quando si spazza; può essere indossata anche in ambienti con allergeni come il polline o per impedire a chi lo indossa di inalare polvere o sabbia in una tempesta di sabbia.
Normativa europea Secondo la normativa europea, per essere immessa in commercio è soggetta almeno al rispetto della direttiva 89/686/CEE sui dispositivi di protezione individuale o DPI (al contrario delle mascherine per uso medicale, alle quali si applica la Direttiva Dispositivi Medici 93/42/CEE) e quindi di determinati standard e test di efficacia di protezione dalle polveri, valutati in funzione della velocità di filtraggio ma anche in funzione della velocità di fuoriuscita verso l'esterno. in base alla norma EN 149 sono classificate in tre categorie a seconda del loro livello di protezione e della loro efficacia.
Su ogni maschera devono essere presenti: Nome del produttore Numero della norma di riferimento (ad esempio EN 149: 2009) Classe di efficienza (ad esempio FFP1, FFP2 o FFP3) Marchio CE Eventuale riutilizzo (NR o R)
Norma EN 149
Questa norma tecnica, la cui prima versione risale al 1991, fissa le caratteristiche minime dei dispositivi di protezione delle vie respiratorie. Include test di laboratorio, test pratici e alcuni parametri per garantire la conformità delle maschere. Vengono analizzati i seguenti punti: imballaggio materiale: resistenza alla manipolazione prova pratica delle prestazioni fuga totale verso l'interno e penetrazione del materiale filtrante
La EN 149 testa la penetrazione con aerosol di cloruro di sodio secco e olio di paraffina dopo aver conservato i respiratori a 70 °C e -30 °C per 24 ore. Gli standard includono test di resistenza meccanica, resistenza respiratoria e intasamento. La versione aggiornata nel 2001 differisce da quella del 1991 perché sanciva che tutti i prodotti testati dovevano fornire protezione da solidi e nebbie a base acquosa e organica, mentre in quella del 1991 i respiratori potevano essere testati contro solidi, o contro solidi e nebbie contemporaneamente.
Versione 2009 della norma EN 149 Con la pubblicazione della versione 2009 dello standard, la designazione della maschera di protezione respiratoria è diventata "respiratore per la protezione da polveri" nella forma di "semimaschera con filtro antiparticolato".
La sigla NR o R deve essere aggiunto dopo FFP1, FFP2, FFP3:
NR (non riutilizzabile): l'uso della semimaschera filtrante è limitato a un giorno lavorativo. R (riutilizzabile): se la semimaschera filtrante può essere utilizzata per più di un giorno lavorativo.
Se necessario, si aggiunge la lettera D quando la semimaschera ha superato con successo il test delle polveri delle Dolomiti (la sua durata può quindi superare 8 ore). Esempio: FFP3 NR D.
La presenza di una valvola può essere indicata con la lettera V. Le lettere S o L specificano rispettivamente il filtraggio di polveri solide o liquide.
Classi di efficienza secondo la norma europea
La norma EN 149 definisce tre classi di efficienza di filtrazione per queste maschere: FFP1, FFP2 e FFP3. Queste classi di protezione devono essere obbligatoriamente riportate sulla confezione e sulla mascherina stessa. La sigla FFP deriva dalla definizione inglese "Filtering FacePiece" che la indica come maschera "facciale filtrante".
Maschera FFP1 È la maschera meno filtrante tra i 3 tipi. Viene utilizzata principalmente come maschera contro polveri e liquidi senza tossicità particolare (molto efficace per il fai-da-te): polvere di carbone, silice, minerali di ferro, zinco, alluminio, cemento. Le polveri possono infatti causare malattie polmonari, come silicosi, antracosi, asbestosi e siderosi. I produttori utilizzano elastici gialli per identificare questa tipologia.
Percentuale di filtraggio: minimo 80%. Percentuale di fuoriuscita verso l'esterno: massimo 22%..
Maschera FFP2