Facciali filtranti: effetto dell’accumulo di aerosol oleoso sulla penetrazione attraverso il materiale filtrante / Filtering facepieces: effect of oily aerosol load on penetration through the filtering material

Abstract

I filtri elettrostatici trovano ampia applicabilità poiché consentono di ottenere basse penetrazioni unitamente a basse cadute di pressione. Diversi studi hanno evidenziato che la penetrazione attraverso filtri elettrostatici aumenta durante l’esposizione ad un flusso di aerosol. In questo lavoro vengono studiati gli effetti di un’esposizione prolungata ad aerosol oleoso sulla penetrazione attraverso facciali filtranti reperiti in commercio. Alcuni campioni di facciali filtranti di classe FFP1, FFP2 e FFP3 sono stati esposti per otto ore consecutive ad un flusso di aerosol polidisperso di olio di paraffina con concentrazione di 18,4 ± 0,5 mg/m3 ad un flusso di 95,0 ± 0,5 l/min. La penetrazione attraverso i facciali filtranti è aumentata con l’accumulo di olio di paraffina mentre la caduta di pressione misurata prima e dopo l’esposizione è rimasta sostanzialmente invariata. La penetrazione misurata al termine dell’esposizione (con circa 830 mg di paraffina depositati) non ha superato il valore massimo consentito dalle norme tecniche di riferimento, tranne in un caso. Un accumulo di 830 mg di olio generalmente non è raggiungibile durante un turno di lavoro. Tuttavia, l’andamento delle curve di penetrazione in funzione della massa cui il facciale viene esposto suggerisce che per quantità più rilevanti la penetrazione può superare i valori massimi consentiti. L’aumento di penetrazione non associato a un incremento della caduta di pressione, come avviene invece per un filtro meccanico studiato per confronto, indica l’esigenza di rispettare quanto previsto dalla nota informativa che limita l’uso dei dispositivi esaminati  ad un turno di lavoro.

Filtering facepieces: effect of oily aerosol load on penetration through the filtering material
Background: Electrostatic filters are widely used in applications requiring high filtration efficiency and low pressure drop. However various studies showed that the penetration through electrostatic filters increases during exposure to an aerosol flow. Objectives: This study investigates the effects of prolonged exposure to an oily aerosol on the penetration through filtering facepieces available on the market. Methods: Some samples of FFP1, FFP2 and FFP3 filtering facepieces were exposed for 8 hours consecutively to a paraffin oil polydisperse aerosol. At the end of the exposure about 830 mg of paraffin oil were deposited in the facepiece. Results: All the examined facepieces showed penetration values that increased with paraffin oil load while pressure drop values were substantially the same before and after exposure. The measured maximum penetration values did not exceed the maximum penetration values allowed by the European technical standards, except in one case. According to the literature, 830 mg of oil load in a facepiece is not feasible in workplaces over an eight- hour shift. However, the trend of the penetration versus exposure mass suggests that if the load increases, the penetration may exceed the maximum allowed values. For comparison a mechanical filter was also studied. This showed an initial pressure drop higher than FFP2 filtering facepieces characterized by comparable penetration values. During  exposure the pressure drop virtually doubled while penetration did not change. Conclusions: The increase in penetration with no increase in pressure drop in the analyzed facepieces indicates that it is necessary to comply with the information supplied by the manufacturer that restricts their use to a single shift.