Qué son las partículas ultrafinas: formación, causas y efectos
Las partículas ultrafinas no tienen un origen natural, sino que son artificiales y se producen, por ejemplo, durante procesos de combustión o reacciones químicas. La impresión y la copia también aumentan la concentración de pequeñas partículas en el aire.
Posibles causas del polvo ultrafino en interiores:
- Gases de escape del tráfico rodado y aéreo
- dispositivos electrónicos como impresoras láser
- Quema de madera y biomasa (chimenea, estufa, hollín de vela)
¿Cuál es la peligrosidad de las partículas ultrafinas?
Por polvo ultrafino se entienden las partículas más pequeñas, con un tamaño inferior a 1 µm. A modo de comparación: un cabello tiene un grosor de unas 60 µm. Estas partículas diminutas pueden flotar permanentemente en el aire, es decir, nunca caen al suelo por sí solas. Una vez que las partículas están en el aire, se respiran continuamente y, debido a su pequeño tamaño, penetran profundamente en las vías respiratorias. Las células limpiadoras naturales del sistema inmunitario las pasan por alto, de modo que las partículas ultrafinas pueden penetrar incluso en las membranas de los alvéolos y las mucosas. Entran en el torrente sanguíneo a través de los alvéolos y llegan a todos los órganos del cuerpo a través de la sangre. Por tanto, penetran mucho más en el organismo que las partículas de polvo más grandes, que suelen filtrarse y excretarse por la nariz o los pulmones. Este nanopolvo tiene un efecto duradero en el sistema cardiovascular y provoca las más pequeñas inflamaciones. Esto puede provocar arritmias cardíacas, enfermedades pulmonares y accidentes cerebrovasculares; la inflamación continua en el organismo también aumenta significativamente el riesgo de cáncer. Debido a la alta permeabilidad pulmonar de las partículas ultrafinas, se considera que son más perjudiciales para la salud que las partículas finas de polvo.
Posibles efectos de las nanopartículas sobre la salud:
- Enfermedades pulmonares crónicas e infecciones respiratorias
- Mayor probabilidad de tumores en los pulmones, el cerebro y todos los demás órganos.
- Ictus
- Cardiopatías
Encontrará información más detallada en nuestro artículo Polvo ultrafino y nanopartículas como peligro para la salud.
Partículas procedentes de impresoras láser y tóneres: ¿Por qué la impresión produce partículas?
En primer lugar, ¿cómo funciona una impresora láser? Una impresora láser utiliza un rodillo PCR para generar electricidad estática en un tambor de imagen o tambor fotoconductor que gira: la superficie se carga eléctricamente. A continuación, el rayo láser descarga determinadas zonas. Posteriormente, el polvo de tóner se adhiere a estas zonas y se fija mediante calor. En el tambor se crea un negativo de la imagen impresa. Cuando una impresora láser imprime una página, se producen dos mil millones de finas partículas de polvo, en cada una de las páginas.
El profesor Dr. Helmut Helmut Greim, Presidente desde hace muchos años de la Comisión MAK de la DFG, clasifica los tóneres como polvos granulares biorresistentes (GBS), es decir, que no pueden ser descompuestos ni neutralizados por los procesos propios del organismo. Además, los GBS son partículas poco solubles que se acumulan en los pulmones y pueden provocar el desarrollo de enfermedades crónicas con síntomas como tos, deterioro de la función pulmonar y, en los casos más graves, incluso destrucción de los alvéolos y enfisema (sobreinflamación irreversible de los alvéolos).
¿De qué están hechos los polvos de tóner?
El tóner es una mezcla en polvo de varios componentes. Se trata principalmente de partículas de resina (alrededor del 90%) que garantizan que el tóner permanezca en el papel. Sólo el 5% está compuesto por pigmentos de color. El resto se compone de ceras, óxido de hierro y diversos agentes resistentes al calor.
Las partículas de tóner se crean en un proceso de fusión que mezcla y fusiona los ingredientes, los tritura mecánicamente y los tamiza. La partícula final de tóner tiene un tamaño inferior a 7 µm (micrómetros). Los compuestos potencialmente tóxicos, como los compuestos orgánicos volátiles (COV), el etilbenceno, los fenoles, los aldehídos o diversos ácidos carboxílicos, pueden adherirse a la superficie de las partículas de tóner.
Los estudios demuestran que los pigmentos a escala nanométrica pueden estar presentes en los polvos de tóner. Aunque éstos están aglutinados en materiales termoplásticos, se liberan a través de la carga eléctrica y, por tanto, entran en el aire que respiramos. La liberación de partículas se produce tanto durante la fase de calentamiento como durante la impresión.
air-Q Lab: ¿Cómo cambia la calidad del aire al imprimir con una impresora láser?
Nos interesaba saber cuántas partículas produce una impresora. Por ello, realizamos una prueba práctica con nuestro dispositivo de medición del aire air-Q para determinar el alcance del impacto en la calidad del aire durante el funcionamiento.
Montaje y realización del experimento: Realizamos una prueba práctica en la impresora láser UTAX P-5030DN (Kyocera FS-4200DN) utilizando nuestro air-Q Pro. La impresora tiene el Ángel Azul RAL-UZ 171 y, por tanto, tiene un límite en el número de partículas. También está equipada con suficiente tóner. Colocamos ambos dispositivos en una caja transparente de un metro cúbico y la cerramos con una tapa. No pudimos crear una habitación completamente hermética debido al cable de la impresora. La secuencia de la prueba muestra ambos escenarios, el desarrollo del aire de la habitación cuando la impresora está encendida sin imprimir, así como durante la impresión. Controlamos el desarrollo del aire durante una prueba de 10 minutos.
Tras encender el dispositivo, dejamos que la impresora se calentara durante unos tres minutos antes de iniciar el proceso de impresión. Las páginas se imprimieron durante unos 9 minutos antes de que se produjera una breve interrupción para rellenar el papel a las 13:35 aproximadamente. Poco después, reiniciamos el proceso de impresión durante un minuto más. Una vez transcurrido este tiempo, finaliza la prueba prevista y el experimento se da por concluido a las 13:37 horas con el apagado de la impresora.
Nuestros resultados muestran que el valor de medición de las partículas aumenta tanto al imprimir como al detener el proceso de impresión, ya que se limpia tras el funcionamiento. También comprobamos que, para el desarrollo del valor medido, es irrelevante que se impriman solo unas pocas páginas o que la impresora esté en funcionamiento continuo: la contaminación por polvo fino aumenta.
Al comienzo de la prueba en nuestro laboratorio air-Q Lab, la carga de partículas en la caja es de 0 µg/m³. Transcurridos algo menos de dos minutos de la fase de prueba, el nivel de partículas alcanza y supera el valor límite recomendado. Al cabo de siete minutos, el valor medido alcanza un máximo de unos 24 μg/m³, lo que supone un exceso del 166 %. Tras apagar la impresora, los valores vuelven a descender rápidamente, pero sólo alcanzan el valor límite recomendado por la Agencia Federal de Medio Ambiente.
Además de las partículas, también aumentan otros contaminantes como los COV, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre.
Inmediatamente después del encendido y tras una fase de apagado más larga, también hemos notado un aumento EXTREMO del polvo fino (véase el gráfico siguiente). Estamos en contacto con Kyocera al respecto, ya que no podemos explicarlo. Sobre todo, es extremadamente perjudicial para la salud. Hemos podido reproducirlo en parte, pero no hasta este punto. Nuestra suposición: el tóner suelto se desprendió durante el transporte o la sustitución de los cartuchos de tóner y salió despedido de la máquina al encenderla.
¿Cómo protegerse del polvo fino de tóneres e impresoras? Nuestros consejos air-Q
Aislar las impresoras láser, favorecer las de inyección de tinta
Las impresoras láser dependen de una mezcla químico-metálica para todo el proceso. Aunque existen impresoras láser modernas que trabajan con menos metales, otros contaminantes como los COV, los HAP y los UFP se siguen utilizando para el proceso de impresión con el tóner o se producen durante el proceso de calentamiento a unos 200 grados y, por tanto, se liberan en el aire que respiramos. No utilice nunca impresoras láser (sistemas de impresión basados en tóner) sin filtros y coloque las impresoras láser y las fotocopiadoras en salas separadas con suministro y extracción de aire independientes. Asegúrese de que estas salas no estén conectadas a un sistema central de aire acondicionado para el suministro y el escape de aire.
Si es posible, imprima con tinta en lugar de tóner. La tecnología de impresión de inyección de tinta es recomendable para un aire interior más sano. Gracias a la denominada tecnología sin calor, las impresoras necesitan hasta un 96% menos de consumibles que las impresoras láser. Los grandes depósitos de tinta de las impresoras de inyección también son más sostenibles y evitan que la tinta se seque.
Nuestras recomendaciones para el funcionamiento seguro de impresoras/copiadoras láser:
- Utilizar tóneres e impresoras/copiadoras probados siempre que sea posible
- Si es posible, sustituya los dispositivos más antiguos por impresoras con sello de calidad o que utilicen tóner menos contaminante.
- Configurar impresoras en funcionamiento continuo en salas separadas
- Mantenimiento y limpieza periódicos de los aparatos
- No fuerce la apertura de los casetes de impresión
¿Ayuda prestar atención a los certificados?
Los certificados para impresoras láser son: LGA - test de sustancias nocivas, la etiqueta Energy Star EPEAT y BG Prüfzert o Test DGUV, que comprueba los equipos de trabajo en cuanto a seguridad y protección de la salud. También existe el certificado Ángel Azul (actualmente DE-UZ 219) para impresoras, según el cual la exposición a partículas se limita a 350 millones de partículas durante 10 minutos de impresión. Sin embargo, es probable que muchos dispositivos hayan sido ralentizados artificialmente para que reciban la certificación a través de un modo ecológico. Tampoco está del todo claro qué emisiones se comprueban durante el proceso de certificación.
Blue Angel también utiliza el método de recuento de partículas para evaluar las impresoras. Sin embargo, las mediciones en μg/m³ son ineficaces, ya que las partículas ultrafinas tienen una superficie medible, "enorme", pero no peso. Por tanto, respiramos miles de millones de partículas, mientras que el valor límite de peso nunca se alcanza.
Otro problema es que la certificación no es obligatoria. Esto significa que los aparatos que no obtienen el Ángel Azul pueden comprarse, por ejemplo, a precios especialmente ventajosos. Tampoco existe una normativa para los aparatos antiguos sobre el periodo de uso o la obligación de mantenimiento.
Control de la calidad del aire y ventilación periódica
Ponga a prueba su impresora Utilice el medidor de aire air-Q para comprobar la evolución del aire ambiente y la generación de polvo fino durante la impresión, tanto en casa como en la oficina. Podrá reconocer rápidamente si su impresora se ve afectada y podrá reaccionar, ventilar según sea necesario y eliminar así el polvo fino y las nanopartículas.
