Un filtre nécessaire : l’Institut des non-tissés se mobilise pour lutter contre le COVID-19

Le Nonwovens Institute se mobilise pour créer des masques filtrants et des masques pour les agents de santé en première ligne de l'épidémie de coronavirus.

L'ingéniosité de l'État de Caroline du Nord ne manque pas lorsqu'il s'agit de lutter contre la pénurie d'équipements de protection individuelle utilisés par les travailleurs de la santé et les premiers intervenants.

L'Institut des non-tissés (NWI) de NC State utilise ses deux lignes de production pilotes de recherche et de formation pour produire des masques faciaux qui seront utilisés pour protéger le personnel médical en première ligne dans la lutte contre les effets du COVID-19.

Les masques chirurgicaux sont fabriqués avec des matériaux non tissés, explique Behnam Pourdeyhimi, directeur exécutif du NWI, doyen associé du Wilson College of Textiles pour la recherche et la vulgarisation industrielles et professeur émérite William A. Klopman.

Les respirateurs N95 et les masques chirurgicaux sont généralement un sandwich d'une ou deux couches non tissées courantes – appelées couches spunbond qui donnent la forme du masque et protègent la couche de filtration interne – combinées à une couche de matériau non tissé soufflé par fusion qui sert de couche de filtration et capture les microscopiques. particules indésirables comme les virus et les bactéries.

Mais en raison du besoin critique actuel de masques provoqué par le COVID-19, Pourdeyhimi et son équipe du NWI ont créé un nouveau matériau spunbond qui peut servir de filtre efficace sans avoir besoin d’une couche de filtration soufflée par fusion. Le tissu unique est composé de deux matériaux polymères différents qui sont combinés pour former une seule fibre avec une résistance et un volume importants – et qui montre une efficacité de filtration similaire à celle des matériaux actuellement utilisés.

"En raison de la crise du COVID-19, nous avons utilisé la technologie spunbond et créé une nouvelle génération de filtres uniques qui ont une excellente capacité de filtration et peuvent potentiellement être réutilisés après un nettoyage avec du peroxyde ou éventuellement une solution alcoolique", a déclaré Pourdeyhimi. "Comme ces matériaux sont résistants, contrairement aux filtres classiques soufflés par fusion, ils peuvent également être coupés et cousus par des techniques traditionnelles."

En règle générale, un mètre de matériau spunbond fournit suffisamment de matériau pour environ 20 à 25 masques lors de l'utilisation des modèles actuels, a déclaré Pourdeyhimi. L'une des lignes de production du NWI a commencé à produire 2 000 mètres de matériau spunbond par heure, avec le potentiel de créer quelque 20 000 mètres de matériau spunbond en une journée. NWI a actuellement un accord pour fournir de grandes quantités de matériaux non tissés spunbond à Brooks Brothers, qui fabriquera des masques dans ses installations de fabrication.

L'autre ligne de production de NWI est une ligne pilote de fusion-soufflage de pointe qui fabriquera le matériau classique de fusion-soufflage pour les masques N95 et les masques chirurgicaux.

"Nous avons créé une recette pour la production de matériaux classiques pour respirateurs N95 et expédierons ces matériaux à des partenaires industriels pour les convertir en respirateurs", a déclaré Pourdeyhimi.

Le matériau soufflé par fusion prend un peu plus de temps à produire ; Pourdeyhimi estime que sa chaîne de production peut fabriquer environ 12 000 mètres de matériau en une seule journée de travail.

Grâce au soutien de toute l'université, Pourdeyhimi affirme que NC State a commandé des machines qui permettront au NWI de fabriquer des masques chirurgicaux dans ses installations du Centennial Campus. Ces machines devraient arriver le mois prochain.

"Nous allons installer ces machines, prendre nos propres matériaux, les transformer en masques et les fournir aux communautés locales", a déclaré Pourdeyhimi.

Pourdeyhimi a déclaré que l'effusion de soutien offert en interne par des unités telles que le Bureau de la recherche et de l'innovation, le Bureau des finances et de l'administration, le Bureau du prévôt, le Wilson College of Textiles et le Kenan Institute, ainsi qu'en externe par des partenaires industriels, a été écrasante.

ExxonMobil, par exemple, a offert gratuitement des matériaux polymères à l’université. La production de matériaux pour masques consomme environ 25 000 livres de polymère par semaine. La société de fabrication de produits chimiques NatureWorks a également proposé un polymère d'acide polylactique (PLA) pour cet effort. Le PLA est rare, mais NatureWorks a assuré l'approvisionnement de NWI afin d'assurer une production continue.

"La Caroline du Nord compte le plus grand nombre d'entreprises de non-tissés du pays, nous les contactons donc pour voir si elles investiraient également dans des machines de conversion (qui transformeraient les matériaux des masques en masques)", a déclaré Pourdeyhimi.

Il a ajouté que, afin d'augmenter la capacité des tissus soufflés par fusion, « nous envisageons éventuellement de changer la façon dont les entreprises produisent les choses afin que nous puissions produire des filtres qui seraient utiles pendant cette crise. Nous mettons en place de nombreux partenariats pour pouvoir augmenter la quantité de matériel disponible à la fois au niveau local et national.

"Je n'ai jamais vu la communauté se rassembler comme elle l'a fait."

Source originale de l’article : Université d'État de Caroline du Nord