Nivel de atenuación de ruido de tapones auditivos personalizados diseñados con silicona Insta-Mold® Americana y silicona Egger Flex S-Pro Germany validado con el sistema E-A-RfitTM a nivel de laboratorio

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo determinar la influencia del material de fabricación de tapones auditivos personalizados en el nivel de atenuación de ruido. Se aborda la problemática del ruido como un riesgo ocupacional, destacando su impacto en la salud de los trabajadores y la prevalencia de la pérdida de audición a nivel mundial. La investigación se enfoca en tres objetivos específicos, explicar cómo el tipo de material: incide en la atenuación en la presión acústica, incide en los niveles de atenuación según la frecuencia e incide en los niveles de atenuación de ruido comparados con los tapones comerciales de medida estándar Reutilizables 3M CLASE AS/NZS 1270. La justificación resalta la importancia de proteger la salud auditiva de los trabajadores. La metodología incluye la fabricación de tapones personalizados con dos tipos de silicona (Insta-Mold® americana y Egger Flex S-Pro Germany) y su validación utilizando el sistema E-A-Rfit™. Se recolectan datos sobre la atenuación de ruido obtenidos con el equipo de validación 3M™ sistema de validación auditiva dual E- A-Rfit™ y se realiza un análisis estadístico para verificar la hipótesis de que el material afecta la atenuación en comparación con los tapones estándar comerciales Reutilizables 3M CLASE AS/NZS 1270. El tipo de material utilizado en la fabricación de tapones personalizados incide en el nivel de atenuación del ruido. En el caso de la silicona Egger Flex S-Pro Germany, se registraron niveles de atenuación en la presión acústica de 22.43 dB (oído derecho) y 17.86 dB (oído izquierdo), con desviaciones estándar de 9.34 y 6.95, respectivamente. En contraste, la silicona Insta-Mold® americana exhibió un mayor nivel de atenuación, registrando 27.00 dB (oído derecho) y 30.07 dB (oído izquierdo), con desviaciones estándar de 2.94 y 4.99. Esta superior capacidad de atenuación se atribuye al proceso de encerado posterior al limado del molde, asegurando la integridad de la forma inicial del molde y evitando pérdida de material.

Asimismo, se evaluaron los niveles de atenuación según la frecuencia, encontrando que la silicona Egger Flex S-Pro Germany destacó en la frecuencia de 8000 Hz (oído derecho) y 8000 Hz (oído izquierdo), mientras que la silicona Insta-Mold® Americana mostró su mayor atenuación a 4000 Hz (oído derecho) y 8000 Hz (oído izquierdo). Estos resultados indican que ambos tipos de tapones personalizados son efectivos para ruidos de frecuencias agudas, comunes en entornos productivos.

En términos de comparación con estándares, la silicona Insta-Mold® americana demostró ser superior a los tapones auditivos estándar 3M STD, Reutilizable CLASE AS/NZS 1270. La hipótesis de contrastación respaldó la evidencia significativa de mayores valores de tasa de reducción de ruido (NRR) ajustado o real para la silicona Insta-Mold® americana, calculada con el equipo de validación 3M™ sistema de validación auditiva dual E-A-Rfit™, ajustado a las características antropométricas individuales. La eficiencia alcanzada fue del 93.58%, superando sustancialmente a los tapones estándar de 3M STD, Reutilizable CLASE AS/NZS 1270 que tienen un nivel de eficiencia del 53.08%.

En resumen, la elección del material en la fabricación de tapones auditivos personalizados es crucial, y la silicona Insta-Mold® americana se destaca como la opción más efectiva, ofreciendo una atenuación superior tanto en la presión acústica como en la frecuencia, asegurando un sellado óptimo del conducto auditivo y proporcionando un alto nivel de eficiencia en comparación con los estándares existentes tapones comerciales reutilizables 3M CLASE AS/NZS 1270.

Esta investigación proporciona información relevante sobre la relación entre el material de fabricación y el nivel de atenuación de ruido de los tapones auditivos personalizados, destacando la importancia de adaptar estos dispositivos a las necesidades individuales para una protección auditiva efectiva en entornos laborales ruidosos. Para futuras investigaciones se sugiere emplear materiales que pasen por un proceso de encerado posterior al limado del molde. Esta fase de encerado, garantiza la integridad del material y preserva la forma inicial de la impresión o molde del canal auditivo de una persona. La falta de consideración de

estas condiciones puede comprometer el sellado óptimo del conducto auditivo, dejando espacios libres que posibilitan la entrada de ruido no deseado.

The aim of this research is to determine the influence of the material used in custom earplug manufacturing on noise attenuation levels. The study addresses noise as an occupational hazard, emphasizing its impact on workers' health and the global prevalence of hearing loss. Three specific objectives are focused on: explaining how the material affects attenuation in acoustic pressure, examining attenuation levels across frequencies, and assessing attenuation levels in comparison to standard commercial earplugs (3M Reusable CLASE AS/NZS 1270). The justification underscores the importance of safeguarding workers' hearing health. The methodology involves the fabrication of custom earplugs using two types of silicone (Insta-Mold® Americana and Egger Flex S-Pro Germany) and their validation using the E-A-Rfit™ system. Data on noise attenuation are collected using the 3M™ E-A-Rfit™ Dual Hearing Validation System, and a statistical analysis is performed to verify the hypothesis that the material affects attenuation compared to standard commercial earplugs. Results indicate that the type of material used in custom earplug manufacturing influences noise attenuation levels. Egger Flex S-Pro Germany silicone recorded attenuation levels in acoustic pressure of 22.43 dB (right ear) and 17.86 dB (left ear), with standard deviations of 9.34 and 6.95, respectively. In contrast, Insta- Mold® Americana silicone exhibited higher attenuation levels, registering 27.00 dB (right ear) and 30.07 dB (left ear), with standard deviations of 2.94 and 4.99. This superior attenuation capability is attributed to the post-molding waxing process, ensuring the integrity of the initial mold shape and preventing material loss. Frequency-based attenuation levels were also evaluated, with Egger Flex S-Pro Germany silicone excelling at 8000 Hz (right and left ear), while Insta-Mold® Americana silicone demonstrated higher attenuation at 4000 Hz (right ear) and 8000 Hz (left ear). These results indicate the effectiveness of both custom earplugs for high-frequency noise common in industrial settings.

In comparison to standards, Insta-Mold® Americana silicone proved superior to

3M STD Reusable earplugs, CLASE AS/NZS 1270. The hypothesis testing supported significant evidence of higher adjusted or real Noise Reduction Rating (NRR) values for Insta-Mold® Americana silicone, calculated using the 3M™ E-A- Rfit™ system, tailored to individual anthropometric characteristics. The achieved efficiency was 93.58%, substantially surpassing the 53.08% efficiency of standard 3M STD Reusable earplugs.

In summary, the material choice in custom earplug manufacturing is critical, with Insta-Mold® Americana silicone standing out as the most effective option. It provides superior attenuation in both acoustic pressure and frequency, ensuring optimal sealing of the ear canal and delivering high efficiency compared to existing commercial standards, such as 3M Reusable CLASE AS/NZS 1270 earplugs. This research offers relevant insights into the relationship between material and noise attenuation in custom earplugs, highlighting the importance of tailoring these devices to individual needs for effective hearing protection in noisy work environments. Future research is recommended to explore materials that undergo post-molding waxing, guaranteeing material integrity and preserving the initial impression or mold shape of an individual's ear canal. Neglecting these conditions may compromise optimal sealing of the ear canal, allowing unwanted noise entry. Keywords: noise attenuation level, acoustic pressure, frequency, NRR (Noise Reduction Rating).