Fabricación de Mejores Cubiertas Faciales

Las cubiertas faciales para uso del público en general vienen en muchas formas, tamaños y materiales.
Mona El Falaki / Pixabay.

AATCC ha introducido una norma de mascarillas basado en el trabajo ad-hoc de un grupo industrial.

Por Diana A Wyman

Las cubiertas faciales ahora se requieren o recomiendan en muchas áreas. Independientemente de las opiniones personales o políticas, existe una creciente demanda de estos artículos. Para satisfacer esta necesidad vital, los fabricantes y consumidores, necesitan una guía clara sobre la función y el rendimiento esperado de las cubiertas faciales de uso general. Durante abril y mayo de 2020, un grupo de partes interesadas de la industria se reunió para compilar esta guía tan necesaria. El grupo incluyó a representantes de manufactura, pruebas y organizaciones de investigación, y se basaron en su combinación de conocimientos sobre equipos médicos de protección personal (PPE por sus siglas en inglés), textiles y reglamentación, así como en las normas de cubiertas faciales publicadas para Francia, China y Bélgica, entre otros países. Para hacer el documento lo más accesible posible, el grupo lo sometió a votación como estándar de la AATCC. La Asociación Estadounidense de Químicos y Coloristas Textiles (AATCC por sus siglas en inglés), Research Triangle Park, N.C., es conocida por publicar métodos estándar de prueba, procedimientos y monografías para la industria textil. A finales de julio, el Comité Ejecutivo de Investigación de la AATCC aprobó el documento como AATCC M14-2020, Guía y Consideraciones para Cubiertas Faciales Textiles de Uso General: Adultos, que está disponible para descarga gratuita desde el sitio web de AATCC. Uno de los principales impulsores en el desarrollo de lo que se convirtió en AATCC M14 fue la practicidad. El objetivo era ofrecer algo que fuera fácil de entender y proporcionara una guía útil a la gran cantidad de fabricantes que estaban dispuestos a cambiar las operaciones para satisfacer la necesidad de cubiertas faciales, pero cuya experiencia estaba en otra parte. Así las pruebas y los requerimientos de AATCC M14 se mantuvieron lo más simples y accesibles posible.

¿Qué está cubierto? (Sin juego de palabras)

El documento y alcance de la AATCC M14 incluyen algunas limitaciones importantes. La guía solo aplica a las cubiertas faciales de uso general, como las cubiertas faciales que alguien puede usar en una tienda u oficina, y no a una máscara o respirador más especializado recetado para uso médico u laboral. El término cubierta facial se usa intencionalmente para ayudar a diferenciar las cubiertas faciales de uso general de las mascarillas faciales médicas. Ambos términos están claramente definidos en la norma AATCC M14. El documento AATCC M14 también especifica que la guía es para cubiertas faciales textiles que incluyen estructuras tejidas, de punto y no tejidas. La norma no se refiere a cubiertas faciales o protectores faciales hechos de plástico fundido o moldeado, metal u otros materiales no textiles. Por último, la AATCC M14 es para cubiertas faciales para adultos. Si bien la mayoría de las recomendaciones también aplican a las cubiertas faciales para niños, existen consideraciones regulatorias y prácticas adicionales que deben abordarse para los artículos para niños. La guía AATCC M14 es voluntaria, excepto por las regulaciones aplicables citadas, pero se recomienda fuertemente a todos los fabricantes de cubiertas faciales que sigan las recomendaciones para el diseño y las pruebas. Los especificadores y organismos reguladores también pueden exigir que los revestimientos faciales que compren o aprueben, cumplan con algunas o todas las pautas de la AATCC M14. Incluso antes de que se publicara oficialmente la norma, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC por sus siglas en inglés) con sede en Atlanta, hicieron precisamente eso cuando solicitaron estrategias para reducir la propagación de COVID-19 en un anuncio amplio de la agencia (BAA 75D301-20-R-68024). En la BAA, los CDC señalaron que las propuestas deben “considerar diseños de cubiertas faciales de tela que aborden algunas de las características identificadas en el borrador de la Guía y consideraciones de la AATCC para las cubiertas faciales textiles de uso general”.

La figura incluida en la AATCC M14 muestra que se debe usar una cubierta facial en contacto directo con la piel a lo largo de todo el perímetro, como lo indica la línea roja punteada.
Imagen cortesía de la AATCC.

Consideraciones Regulatorias

Las regulaciones aplicables brindan a los fabricantes una comprensión clara de lo que deben hacer para vender legalmente una cubierta facial en los Estados Unidos o Canadá. Las regulaciones para otros países no se enumeran explícitamente en la AATCC M14 porque requeriría una lista extremadamente larga y actualizaciones constantes; sin embargo, las categorías generales son similares para muchos países: inflamabilidad, contenido de fibra, instrucciones de cuidado y análisis de sustancias posiblemente tóxicas.

Consideraciones de Diseño

Algunas secciones están menos definidas. Los autores de la norma querían ofrecer opciones prácticas sin restringir el diseño o la selección de materiales. Para ser eficaz, una cubierta facial debe cubrir la nariz y la boca del usuario con espacios mínimos. Las dimensiones necesarias para lograr un ajuste adecuado, obviamente, varían según el usuario y el tipo de cubierta facial. La AATCC M14 incluye recursos para medidas promedio de cabeza y rostro, pero permite flexibilidad para aquellos que desarrollan cubiertas faciales para adaptarse a poblaciones o rangos de tamaño específicos. Otras secciones de la norma adoptan un enfoque similar.

Hay ejemplos de tejidos y construcciones que probablemente funcionen bien y ejemplos de los que se deben evitar. Para un fabricante que no está seguro de por dónde empezar, las sugerencias pueden ahorrar tiempo y dinero valiosos que, de otro modo, podrían perderse en numerosas repeticiones fallidas.

Si bien las recomendaciones de prueba pueden ser un reto para los pequeños fabricantes, incluso quienes hagas las cubiertas en casa pueden beneficiarse de las consideraciones de material y diseño incluidas en la AATCC M14. Los consumidores también pueden consultar estas secciones para obtener ayuda al momento de elegir una cubierta facial para uso personal.

Pruebas de Rendimiento

La AATCC M14 recomienda varias pruebas para evaluar la efectividad de una cubierta facial. La filtración de partículas y la resistencia a la respiración son las propiedades más importantes a considerar. Los métodos de prueba recomendados son los que ya se utilizan para otras aplicaciones, por lo que los laboratorios deben estar equipados y capacitados para realizar tales pruebas. Los métodos son iguales o similares a las pruebas especificadas para las cubiertas faciales que son vendidas en Europa, lo que simplifica las cosas para fabricantes multinacionales.

Se puede utilizar un probador de permeabilidad al aire, como el M012A de SDL Atlas LLC con sede en Rock Hill, Carolina del Sur, para evaluar la resistencia a la respiración de los materiales que cubren la cara.Image cortesia de SDL Atlas LLC

Investigación

Como la AATCC M14 estaba en desarrollo, se disponía de datos cuantitativos limitados sobre el efecto de las cubiertas faciales en la propagación del COVID-19. Sin embargo, la investigación continúa y, aunque aún queda mucho por aprender, la mayoría de las investigaciones actuales concuerdan en:

  • La transmisión aérea es común. Las personas tienen más probabilidades de contraer COVID-19 al inhalar aire contaminado que al tocar una superficie contaminada.3&5
  • Las personas asintomáticos y presintomáticos son una fuente importante de transmisión. Múltiples estudios sugieren que más de la mitad de las transmisiones interhumanas provienen de personas que parecen no estar enfermas y ni siquiera saben que están infectadas.1
  • Las cubiertas faciales son una herramienta importante para reducir la transmisión de personas infectadas. Un artículo publicado recientemente concluye que cubrirse el rostro “corresponde al medio más eficaz para prevenir la transmisión interhumana”, aunque los autores, y la mayoría de los expertos, señalan que la cubierta facial debe usarse en conjunto con el distanciamiento social y otras estrategias.5

Los CDC enfatizan papel que tienen las cubiertas faciales en el “control de la fuente” y la investigación parece soportar esta idea. La función principal de una cubierta facial de uso general es reducir la propagación de gotitas respiratorias desde la nariz y la boca del usuario. Las cubiertas faciales funcionan porque los virus viajan en las gotitas respiratorias. Estas gotitas salen del cuerpo cada vez que una persona respira, tose, habla, canta o estornuda. Sin una barrera, las gotitas que contienen virus se evaporan en partículas en aerosol y pueden flotar en el aire durante más de 12 horas, contaminando superficies o personas que se encuentran en el camino.3

La mayor parte de lo que sale de la boca son gotas relativamente grandes que quedan atrapadas fácilmente por una cubierta textil para la cara. Estas gotas no tienen la posibilidad de convertirse en aerosoles de mayor duración o flotar. Incluso ralentizar las gotas puede tener un efecto beneficioso, ya que no viajarán tan lejos antes de caer al suelo. Como se señala anteriormente, las personas pueden ser portadoras del virus sin siquiera saberlo, por lo que una buena práctica es que todo mundo contengan sus gotitas por si acaso. Varios estudios recientes han analizado diferentes factores, pero la variedad de métodos de prueba empleados hace que sea difícil comparar resultados o generalizar conclusiones. El sentido común dice que una construcción más ajustada con espacios más pequeños entre hilos y fibras es mejor, pero hay otras consideraciones. Las fibras hidrofílicas y las fibras cubiertas de pelusilla con una gran superficie también pueden ayudar a atrapar las gotas. La carga triboeléctrica, por ejemplo frotar un guante de látex sobre una tela de poliéster o polipropileno, también puede ayudar.6 El ajuste es crítico, pero es difícil de controlar por el fabricante. En última instancia, los consumidores deben comprender la importancia del ajuste de la cubierta facial y cómo lograr el mejor ajuste.

Es importante tener en cuenta que la mayoría de las cubiertas faciales textiles no están diseñadas para filtrar los virus del aire que inhala el usuario y la evidencia de eficacia para este propósito es menos convincente. Es mucho más fácil evitar que las gotas infectadas entren en el medio ambiente que filtrarlas una vez que están presentes. Debido a que las cubiertas faciales de uso general están diseñadas para evitar que las gotas entren a la atmósfera, no deben incluir una válvula unidireccional.1 Estas válvulas se utilizan en algunos respiradores para filtrar el aire entrante y expulsarlo libremente a medida que el usuario exhala. Para las cubiertas faciales de uso general, es el aire de salida el que debe restringirse. En general, una mejor filtración de gotas y / o partículas significa una mayor resistencia respiratoria, lo que significa que es más difícil respirar, pero muy pocos estudios encontraron algún material textil que restringiera significativamente la respiración, incluso con numerosas capas. Los autores Kähler y Hain brindan una buena explicación de cómo el diseño de la cubierta facial puede afectar la resistencia respiratoria. Una mayor superficie, con el mismo volumen de respiración, significa menos presión. Será más fácil respirar a través de la cubierta facial y no será tan probable que los usuarios creen espacios sin darse cuenta a los lados de la cubierta facial.1

En junio de 2020, la Organización Mundial de la Salud (OMS) actualizó sus recomendaciones sobre el uso de cubiertas faciales.4 Aunque la OMS todavía no se compromete con el uso de cubiertas faciales para el público en general, ofrece algunos consejos muy específicos para la fabricación de cubiertas faciales no médicas. Los materiales deben proporcionar una buena eficiencia de filtración y transpirabilidad, propiedades también abordadas por la AATCC M14. Tanto la OMS como la AATCC M14 recomiendan evitar los revestimientos que puedan interferir con la respiración y garantizar un ajuste perfecto en los bordes para evitar fugas. La OMS requiere un mínimo de tres capas, mientras que la AATCC M14 sugiere de dos a tres capas. Como se señaló anteriormente, las cubiertas faciales de uso general tienen la intención de contener gotitas respiratorias, por lo que tanto la OMS como la AATCC M14 destacan la importancia de seleccionar capas internas y medias que absorban y / o retengan estas gotitas. La guía de la OMS sugiere una capa más externa hecha de material hidrofóbico “que puede limitar la contaminación externa desde la penetración hasta la nariz y la boca del usuario”. Aparte de la investigación, que muestra una efectividad mínima de la mayoría de los textiles para este tipo de filtración, existe evidencia de que el virus sobrevive más tiempo en materiales hidrofóbicos2. Esto significa que los usuarios deben tener especial cuidado al tocar el exterior de dichos protectores faciales mientras los usan o se los quitan. A medida que se realicen y publiquen nuevas investigaciones, indudablemente habrá recomendaciones más precisas con respecto a los mejores materiales y diseños para las cubiertas faciales. Con suerte, también habrá formas más simples, más rápidas o más precisas de evaluar el rendimiento de la cubierta facial.

Siguientes Pasos

Si bien la primera versión de la AATCC M14 fue desarrollada por un grupo industrial ad-hoc, las futuras revisiones y estándares relacionados serán desarrollados por el comité de AATCC RA113 Emerging Technologies Test Methods. Como ocurre con todos los comités de la AATCC, la participación está abierta a todas las partes interesadas.

“La primera tarea en la que trabajará el comité es desarrollar una guía para la cubierta facial de niños que proporcione consideraciones sobre el cumplimiento regulatorio, la selección de materiales, estándares de desempeño y métodos de evaluación, instrucciones de diseño y cuidado, y cualquier otro aspecto relacionado”, comentó el presidente del comité, Min Zhu, SGS Norteamérica. Actualmente, el comité se centra en las cubiertas faciales, pero evolucionará a medida que surjan nuevas demandas de la industria. “El alcance específico del trabajo cambiará a medida que surjan nuevos problemas debido a la creciente incertidumbre del mercado”, explicó Zhu. “El comité tiene como objetivo desarrollar nuevos métodos de prueba o proporcionar guía a la industria de manera oportuna para ayudar a las partes interesadas de la industria textil a responder a los desafíos en constante cambio con más recursos”.

Esfuerzos Relacionados

Además de la nueva norma AATCC M14, AATCC que proporciona varios métodos de prueba y materiales de alta demanda para pruebas médicas de PPE. Actualmente, los estándares están disponibles sin ningún costo.

En julio, el subcomité F23.65 de ASTM International sobre Respiratorio abrió un nuevo elemento de trabajo (WK73471) para desarrollar una nueva especificación para cubiertas faciales de barrera. F23.65 es parte del comité F23 sobre Ropa y Equipo de Protección Personal. El título y el alcance de la especificación aún están en discusión, pero la intención es definir requisitos mínimos que permitan a los fabricantes certificar que un producto “cumple con ASTM FXXXX”. Los criterios básicos de ajuste, filtración y resistencia respiratoria son similares a los citados en la AATCC M14, aunque se utilizan diferentes métodos de prueba, incluida una nueva prueba de factor de fuga que está siendo desarrollada actualmente por el mismo subcomité de ASTM.

Hay varios otros estándares de cubierta facial de uso general que se utilizan actualmente en todo el mundo. AFNOR SPEC S76 fue uno de los primeros en publicarse en marzo de 2020. Esta norma francesa incluye patrones de muestra y procedimientos de construcción. También incluye instrucciones para el usuario sobre el uso y cuidado de las cubiertas faciales.

AFNOR SPEC S76 constituye la base de varios otros documentos, incluida la guía europea CWA 17553. China, Corea y otros países también han publicado normas o guías nacionales.

A partir de agosto de 2020, no existen criterios obligatorios para las cubiertas faciales de uso general en Estados Unidos. Los fabricantes deben consultar las pautas voluntarias de la industria, como la AATCC M14, junto con la investigación actual y los últimos consejos de agencias gubernamentales relevantes.

Referencias

1 Kahler, C. J., & Hain, R. (2020, May). Fundamental protective mechanisms of face masks against droplet infections. Journal of Aerosol Science. Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/342693523_Fundamental_protective_mechanisms_of_face_masks_against_droplet_infections

2 Lai, M. Y., Cheng, P. K., & Lim, W. W. (2005, October). Survival of severe acute respiratory syndrome coronavirus. Clinical Infectious Diseases, pp. e67-e71. Retrieved from https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16142653/

3 Prather, K. A., Wang, C. C., & Schooley, R. T. (2020, June 26). Reducing transmission of SARS-CoV-2. Science, pp. 1422-1424. Retrieved from https://science.sciencemag.org/content/sci/368/6498/1422.full.pdf

4 World Health Organization. (2020, June 5). Advice on the use of masks in the context of COVID-19: Interim guidance. World Health Organization. Retrieved from World Health Organization: https://apps.who.int/iris/rest/bitstreams/1279750/retrieve

5 Zhang, R., Li, Y., Zhang, A. L., Wang, Y., & Molina, M. (2020, June 30). Identifying airborne transmission as the dominant route for the spread of COVID-19. PNAS, pp. 14857-14863. Retrieved from https://www.pnas.org/content/117/26/14857

6 Zhao, M., Liao, L., Xiao, W., Yu, X., Wang, H., Wang, Q., . . . Cui, Y. (2020, June 2). Household Materials Selection for Homemade Cloth Face Coverings and Their Filtration Efficiency Enhancement with Triboelectric Charging. Nano Letters, pp. 5544-5552. Retrieved from https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c02211

A more extensive bibliography is available at www.aatcc.org/covid.


Nota del editor: Diana Wyman es vicepresidenta ejecutiva de Research Triangle Park, Asociación Estadounidense de Químicos y Coloristas Textiles (AATCC por sus siglas en inglés), con sede en Carolina del Norte. Las personas interesadas en los Métodos de Prueba de Tecnologías Emergentes RA113 del comité de la AATCC pueden obtener más información o enviar una solicitud a atcc.org/testing/ committees. Información adicional, actualizaciones y recursos relacionados con COVID-19 se encuentran publicados en aatcc.org/covid.


Noviembre-Diciembre de 2020

SHARE