Un filtro necessario: il Nonwovens Institute si fa avanti per combattere il COVID-19

Il Nonwovens Institute si attiva per creare filtri per mascherine e mascherine per gli operatori sanitari in prima linea nell’epidemia di coronavirus.

Non c'è carenza di ingegnosità da parte dello Stato NC quando si tratta di combattere la carenza di dispositivi di protezione individuale utilizzati dagli operatori sanitari e dai primi soccorritori.

Il Nonwovens Institute (NWI) dello Stato di NC sta utilizzando le sue due linee di produzione pilota di ricerca e formazione per produrre materiali per maschere facciali che verranno utilizzati per proteggere gli operatori sanitari in prima linea nella lotta contro gli effetti del COVID-19.

Le maschere chirurgiche sono realizzate con materiali non tessuti, afferma Behnam Pourdeyhimi, direttore esecutivo di NWI, preside associato per la ricerca e l'estensione del settore del Wilson College of Textiles e William A. Klopman Distinguished Professor.

I respiratori e le maschere chirurgiche N95 sono generalmente un sandwich di uno o due strati non tessuti comuni - i cosiddetti strati spunbond che forniscono la forma della maschera e proteggono lo strato di filtrazione interno - combinati con uno strato di materiale non tessuto soffiato a fusione che funge da strato di filtrazione e cattura i microscopici particelle indesiderate come virus e batteri.

Ma a causa dell’attuale fondamentale necessità di maschere causata da COVID-19, Pourdeyhimi e il suo team NWI hanno creato un nuovo materiale spunbond che può fungere da filtro efficace senza la necessità di uno strato di filtrazione meltblown. Il tessuto unico è composto da due diversi materiali polimerici che vengono combinati per formare un'unica fibra con resistenza e volume significativi - e che mostra un'efficacia nella filtrazione simile ai materiali attualmente utilizzati.

“A causa della crisi del COVID-19, abbiamo adottato la tecnologia spunbond e creato una nuova generazione di filtri unici che hanno un’eccellente capacità di filtraggio e possono potenzialmente essere riutilizzati dopo la pulizia con perossido o potenzialmente con una soluzione alcolica”, ha affermato Pourdeyhimi. “Poiché questi materiali sono resistenti, a differenza dei classici filtri meltblown, possono anche essere tagliati e cuciti con tecniche tradizionali”.

In genere, un metro di materiale spunbond fornisce materiale sufficiente per circa 20-25 maschere quando si utilizzano i modelli attuali, ha affermato Pourdeyhimi. Una delle linee di produzione della NWI ha iniziato a produrre 2.000 metri di materiale spunbond all'ora, con il potenziale di creare circa 20.000 metri di materiale spunbond in un giorno. NWI ha attualmente un accordo per fornire grandi quantità di materiale non tessuto spunbond a Brooks Brothers, che produrrà maschere nei suoi impianti di produzione.

L'altra linea di produzione di NWI è una linea pilota all'avanguardia di soffiatura a fusione che produrrà il classico materiale soffiato a fusione per maschere N95 e maschere chirurgiche.

"Abbiamo creato una ricetta per la produzione di materiali per respiratori classici N95 e spediremo tali materiali ai partner industriali per convertirli in respiratori", ha affermato Pourdeyhimi.

La produzione del materiale meltblown richiede un po' più di tempo; Pourdeyhimi stima che la sua linea di produzione possa produrre circa 12.000 metri di materiale in un turno di lavoro.

Grazie al sostegno di tutta l'università, Pourdeyhimi afferma che NC State ha ordinato macchine che consentiranno alla NWI di realizzare maschere chirurgiche nelle sue strutture del Centennial Campus. Quelle macchine dovrebbero arrivare nel prossimo mese.

“Installeremo queste macchine, prenderemo i nostri materiali, li convertiremo in maschere e le forniremo alle comunità locali”, ha detto Pourdeyhimi.

Pourdeyhimi ha affermato che l'enorme sostegno offerto internamente da unità quali l'Ufficio per la ricerca e l'innovazione, l'Ufficio per le finanze e l'amministrazione, l'Ufficio del prevosto, il Wilson College of Textiles e il Kenan Institute, nonché esternamente dai partner industriali, è stato travolgente.

ExxonMobil, ad esempio, ha offerto materiali polimerici all'università senza alcun costo. La produzione del materiale per le maschere consuma circa 25.000 libbre di polimero a settimana. Anche l’azienda di produzione chimica NatureWorks ha offerto il polimero dell’acido polilattico (PLA) per questo sforzo. Il PLA scarseggia, ma NatureWorks ha assicurato la fornitura per NWI per garantire una produzione continua.

"La Carolina del Nord ha il maggior numero di aziende di tessuto non tessuto nella nazione, quindi le stiamo contattando per vedere se investirebbero anche in macchine di conversione (che trasformerebbero i materiali per maschere in maschere)", ha detto Pourdeyhimi.

Ha aggiunto che, al fine di aumentare la capacità dei tessuti meltblown, “stiamo cercando di cambiare il modo in cui le aziende producono le cose in modo da poter produrre filtri che sarebbero utili durante questa crisi. Stiamo mettendo in atto molte partnership per poter espandere la quantità di materiali disponibili sia a livello locale che nazionale.

"Non ho mai visto la comunità riunirsi come è successo."

Fonte articolo originale: Università statale della Carolina del Nord