필수 필터: 부직포 연구소가 코로나19 퇴치에 박차를 가함

2020년 4월 2일

부직포 연구소는 코로나바이러스 발병의 최전선에서 일하는 의료 종사자를 위한 마스크 필터와 마스크를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

의료 종사자와 최초 대응자가 사용하는 개인 보호 장비의 부족 문제를 해결하는 데 있어서 NC 주의 독창성은 부족하지 않습니다.

NC 주립 부직포 연구소(NWI)는 두 개의 연구 및 교육 파일럿 생산 라인을 사용하여 최전선에서 코로나19에 맞서 싸우는 의료진을 보호하는 데 사용할 안면 마스크 재료를 생산하고 있습니다.

NWI의 전무이사이자 Wilson College of Textiles의 산업 연구 및 확장 부학장이자 William A. Klopman 석좌 교수인 Behnam Pourdeyhimi는 수술용 안면 마스크가 부직포 재료로 만들어진다고 말합니다.

N95 호흡기 및 수술용 마스크는 일반적으로 하나 또는 두 개의 공통 부직포 층(마스크 모양을 제공하고 내부 여과 층을 보호하는 소위 스펀본드 층)과 여과 층 역할을 하고 미세한 입자를 포착하는 부직포 멜트블로운 재료 층의 샌드위치입니다. 바이러스 및 박테리아와 같은 원치 않는 입자.

그러나 현재 코로나19로 인해 마스크가 절실히 필요하기 때문에 Pourdeyhimi와 그의 NWI 팀은 멜트블로운 여과층 없이도 효과적인 필터 역할을 할 수 있는 새로운 스펀본드 소재를 만들었습니다. 독특한 직물은 결합되어 상당한 강도와 부피를 지닌 단일 섬유를 만들기 위해 결합된 두 가지 다른 폴리머 재료로 구성되며, 이는 현재 사용되는 재료와 유사한 여과 효과를 보여줍니다.

Pourdeyhimi는 "COVID-19 위기로 인해 스펀본드 기술을 활용하여 뛰어난 필터링 기능을 갖추고 과산화물 또는 알코올 용액으로 세척한 후 재사용할 수 있는 차세대 고유 필터를 만들었습니다"라고 말했습니다. "이 재료는 강하기 때문에 기존의 멜트블로운 필터와 달리 전통적인 기술로 자르고 꿰맬 수도 있습니다."

일반적으로 1미터의 스펀본드 재료는 현재 디자인을 사용할 때 약 20~25개의 마스크에 충분한 재료를 제공한다고 Pourdeyhimi는 말했습니다. NWI의 생산 라인 중 하나는 시간당 2,000미터의 스펀본드 재료를 생산하기 시작했으며, 하루에 약 20,000미터의 스펀본드 재료를 생산할 수 있는 잠재력을 갖고 있습니다. NWI는 현재 제조 시설에서 마스크를 제조할 Brooks Brothers에 대량의 스펀본드 부직포 재료를 제공하기로 합의했습니다.

NWI의 다른 생산 라인은 N95 마스크와 수술용 마스크를 위한 고전적인 멜트블로운 소재를 만드는 최첨단 멜트블로운 파일럿 라인입니다.

Pourdeyhimi는 "우리는 전통적인 N95 인공호흡기 재료 생산을 위한 레시피를 만들었고 산업 파트너가 이를 인공호흡기로 전환할 수 있도록 해당 재료를 배송할 것"이라고 말했습니다.

멜트블로운 소재는 생산하는 데 시간이 조금 더 걸립니다. Pourdeyhimi는 그의 생산 라인이 한 번의 작업 교대로 약 12,000미터의 자재를 생산할 수 있다고 추정합니다.

대학 전체의 지원 덕분에 Pourdeyhimi는 NC State가 NWI가 Centennial 캠퍼스 시설에서 수술용 마스크를 만들 수 있는 기계를 주문했다고 말했습니다. 그 기계는 다음 달에 도착할 거예요.

Pourdeyhimi는 "우리는 이 기계를 설치하고 자체 재료를 마스크로 변환하여 지역 사회에 제공할 것입니다"라고 말했습니다.

Pourdeyhimi는 연구 혁신 사무국, 재무 행정 사무국, 교무처 사무국, Wilson College of Textiles 및 Kenan Institute와 같은 부서에서 내부적으로 제공되는 지원뿐만 아니라 업계 파트너가 외부적으로 제공하는 지원이 쏟아져 나왔다고 말했습니다. 압도적이었습니다.

예를 들어 ExxonMobil은 고분자 재료를 대학에 무료로 제공했습니다. 마스크 재료 생산에는 주당 약 25,000파운드의 폴리머가 소모됩니다. 화학 제조 회사인 NatureWorks도 이러한 노력을 위해 폴리락트산(PLA) 폴리머를 제공했습니다. PLA는 공급이 부족하지만 지속적인 생산을 보장하기 위해 NatureWorks가 NWI의 공급을 확보했습니다.

Pourdeyhimi는 "노스캐롤라이나에는 미국에서 가장 많은 부직포 회사가 있기 때문에 그들이 (마스크 재료를 마스크로 바꾸는) 변환 기계에도 투자할 것인지 알아보기 위해 그들에게 연락하고 있습니다"라고 말했습니다.

그는 멜트블로운 직물의 용량을 늘리기 위해 “우리는 이 위기 상황에서 유용할 필터를 생산할 수 있도록 기업들이 제품을 생산하는 방식을 바꾸는 방안을 모색하고 있습니다. 우리는 지역적으로나 전국적으로 이용 가능한 자료의 양을 확대할 수 있도록 많은 파트너십을 구축하고 있습니다.

“저는 커뮤니티가 지금처럼 함께 모이는 것을 본 적이 없습니다.”

원본 기사 출처: NC 주립대학교