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domingo, marzo 7, 2021

Cabina uv-c para la desinfección de cubrebocas en línea de producción

Autor: Carlos Mares Castro
Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO)

 

Como resultado de las medidas de contingencia contra la pandemia COVID-19, varias empresas que se dedicaban al ramo de la fabricación de calzado (por ejemplo, fabricación de plantilla de EVA y gel para zapato o fabricación de calzado deportivo) fueron restringidas en sus operaciones. Para paliar los efectos del paro de labores, estas empresas decidieron cambiar temporalmente de rubro, y empezaron a fabricar cubrebocas, lo cual es considerado una actividad económica esencial. Por tanto, en dichas empresas se instalaron líneas de producción para ese fin.

Con el propósito de evitar la propagación de virus y bacterias a través del mismo proceso de fabricación de los cubrebocas, es necesario que estos componentes pasen por una etapa de desinfección al final en la línea de producción. Para esta tarea de desinfección se puede recurrir al uso de luz ultravioleta, siendo este método simple de implementar y seguro ante la presencia de personas (siempre y cuando los materiales y componentes requeridos sean seleccionados correctamente).

La luz visible contiene, en forma simplificada, 6 tonalidades de color: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y violeta; más allá del rojo se encuentra el infrarrojo y más allá del violeta está el ultravioleta. El infrarrojo y el ultravioleta son invisibles al ojo humano. En particular, la radiación ultravioleta se caracteriza por causar cambios químicos en los objetos con los que interactúa. Una interacción de este tipo es la desactivación de virus y bacterias (proceso de esterilización).

En el CIO, como respuesta a una necesidad planteada por una empresa, nos avocamos a diseñar y fabricar una cabina generadora de luz ultravioleta para la desactivación de virus y bacterias en la línea de producción de cubrebocas. Tomando en cuenta el tamaño del espacio a desinfectar y el tamaño y geometría de los cubrebocas, se concluyó que la cabina incorporara 5 lámparas de mercurio emitiendo 5 W a 253.7 nm (a esta longitud de onda, la radiación es altamente efectiva para afectar el material genético del virus). El manejo de estas lámparas se realiza de acuerdo a normas internacionales, tales como ANSI/IESNA (American National Standards Institute/Illuminating Engineering Society of North America) RP-27.3-96 e ISO 15858:2016(en), UV-C devices –safety information y The American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE.

El dispositivo resultante tiene las siguientes características técnicas: velocidad máxima de la banda, 12 cm/s; tiempo de vida de las lámparas, 9000 h (1 año de uso continuo); dimensiones de la cabina 18 cm x 50 cm x 47 cm; material, policarbonato recubierto con película de aluminio; lámparas de tubo de cuarzo ordinario; radiación a 253.7 nm, no se requiere supervisión por el personal; no existe generación de ozono.

Es importante mencionar que todos los componentes de la cabina fueron caracterizados espectralmente en el CIO, ver la figura anterior. Asimismo, nos dimos cuenta que algunas lámparas UV-C que se ofrecen comercialmente no cumplen con las especificaciones listadas en el producto, en particular con lo referente a la emisión a 253.8 nm, lo cual es el aspecto más relevante en el proceso de desinfección. En la gráfica se muestra un caso de lámpara que no cumple con el anterior requerimiento técnico (es representada por la curva “lamp patito”).

Un aspecto importante en el manejo del UV es evitar la exposición de los ojos y de la piel a dicha radiación. En el caso de la cabina, su diseño garantiza hermeticidad de la radiación; sin embargo, se recomienda para el personal operario el uso de googles de policarbonato, careta de acrílico, bata con manga larga, guantes de nitrilo o látex y ropa de tejido compacto,

Hasta el momento, se han instalado dos de estas cabinas en diferentes empresas.

 

 

Columna del CIO
Columna del CIO
El Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) es uno de los Centros públicos de investigación pertenecientes al Conacyt. Se especializa en óptica y fotónica (estudio de la luz y su interacción con la materia) www.cio.mx

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