Niezbędny filtr: Instytut Włókniny wkracza w walkę z Covid-19

Instytut Włókniny rozpoczyna produkcję filtrów do masek i maseczek dla pracowników służby zdrowia znajdujących się na pierwszej linii frontu walki z epidemią koronaawirusa.

Nie brakuje pomysłowości stanu Karolina Północna, jeśli chodzi o zwalczanie niedoborów środków ochrony osobistej używanych przez pracowników służby zdrowia i osoby udzielające pierwszej pomocy.

Instytut Włókniny stanu Karolina Północna (NWI) wykorzystuje swoje dwie pilotażowe linie produkcyjne badawczo-szkoleniowe do produkcji materiałów na maski na twarz, które będą wykorzystywane do ochrony pracowników medycznych na pierwszej linii frontu walki ze skutkami Covid-19.

Chirurgiczne maski na twarz są wykonane z materiałów nietkanych, mówi Behnam Pourdeyhimi, dyrektor wykonawczy NWI, prodziekan Wilson College of Textiles ds. badań i rozwoju przemysłu oraz wybitny profesor Williama A. Klopmana.

Półmaski oddechowe i maski chirurgiczne N95 składają się zazwyczaj z jednej lub dwóch typowych warstw włókniny – tak zwanych warstw typu spunbond, które nadają kształt maski i chronią wewnętrzną warstwę filtracyjną – w połączeniu z warstwą włókniny typu „meltblown”, która służy jako warstwa filtracyjna i wychwytuje mikroskopijne cząsteczki. niepożądane cząsteczki, takie jak wirusy i bakterie.

Jednak ze względu na obecne, krytyczne zapotrzebowanie na maski spowodowane przez Covid-19, Pourdeyhimi i jego zespół z NWI stworzyli nowy materiał typu spunbond, który może służyć jako skuteczny filtr bez potrzeby stosowania warstwy filtracyjnej typu „meltblown”. Unikalna tkanina składa się z dwóch różnych materiałów polimerowych, które połączono w celu utworzenia pojedynczego włókna o znacznej wytrzymałości i objętości, które wykazuje skuteczność filtracji podobną do obecnie stosowanych materiałów.

„Z powodu kryzysu związanego z Covid-19 wykorzystaliśmy technologię spunbond i stworzyliśmy nową generację unikalnych filtrów, które mają doskonałe właściwości filtrujące i mogą być potencjalnie ponownie użyte po oczyszczeniu nadtlenkiem lub potencjalnie roztworem alkoholu” – powiedział Pourdeyhimi. „Ponieważ te materiały są mocne, w przeciwieństwie do klasycznych filtrów typu Meltblown, można je również ciąć i zszywać tradycyjnymi technikami.”

Zazwyczaj jeden metr materiału typu spunbond wystarcza na około 20–25 masek przy użyciu obecnych projektów, powiedział Pourdeyhimi. Jedna z linii produkcyjnych NWI rozpoczęła produkcję 2000 metrów materiału typu spunbond na godzinę, co może pozwolić na wytworzenie około 20 000 metrów materiału typu spunbond dziennie. NWI ma obecnie umowę na dostawę dużych ilości włókniny typu spunbond firmie Brooks Brothers, która będzie produkować maski w jej zakładach produkcyjnych.

Inną linią produkcyjną NWI jest najnowocześniejsza linia pilotażowa do rozdmuchiwania ze stopu, która będzie wytwarzać klasyczny materiał rozdmuchiwany ze stopu na maski N95 i maski chirurgiczne.

„Stworzyliśmy przepis na produkcję klasycznych materiałów do masek oddechowych N95 i wyślemy te materiały partnerom przemysłowym w celu przekształcenia ich w maski oddechowe” – powiedział Pourdeyhimi.

Produkcja materiału typu Meltblown zajmuje nieco więcej czasu; Pourdeyhimi szacuje, że jego linia produkcyjna może wyprodukować około 12 000 metrów materiału w ciągu jednej zmiany roboczej.

Dzięki wsparciu całego uniwersytetu Pourdeyhimi twierdzi, że stan Karolina Północna zamówił maszyny, które umożliwią NWI produkcję masek chirurgicznych w obiektach Kampusu Stulecia. Maszyny te powinny dotrzeć w przyszłym miesiącu.

„Ustawiamy te maszyny, z własnych materiałów przerabiamy je na maski i dostarczamy lokalnym społecznościom” – powiedziała Pourdeyhimi.

Pourdeyhimi stwierdził, że fala wsparcia oferowanego wewnętrznie przez jednostki takie jak Biuro Badań i Innowacji, Biuro Finansów i Administracji, Biuro Rektora, Wilson College of Textiles i The Kenan Institute, a także zewnętrznie przez partnerów branżowych, było przytłaczające.

Na przykład ExxonMobil bezpłatnie zaoferował uniwersytetowi materiały polimerowe. Produkcja materiału na maski pochłania około 25 000 funtów polimeru tygodniowo. Firma zajmująca się produkcją chemiczną NatureWorks zaoferowała również polimer kwasu polimlekowego (PLA) do tego celu. PLA brakuje, ale NatureWorks zabezpieczyło dostawy dla NWI, aby zapewnić ciągłość produkcji.

„Karolina Północna ma największą liczbę firm produkujących włókniny w kraju, dlatego kontaktujemy się z nimi, aby sprawdzić, czy zainwestowaliby również w przekształcanie maszyn (które zamieniałyby materiały na maski w maski)” – powiedziała Pourdeyhimi.

Dodał, że aby zwiększyć wydajność tkanin typu Meltblown, „rozważamy możliwość zmiany sposobu, w jaki firmy produkują, tak abyśmy mogli produkować filtry, które byłyby przydatne w czasie kryzysu. Nawiązujemy wiele partnerstw, aby móc zwiększać ilość materiałów dostępnych zarówno lokalnie, jak i ogólnokrajowo.

„Nigdy nie widziałem, żeby społeczność zjednoczyła się w taki sposób”.

Oryginalne źródło artykułu: Uniwersytet Stanowy NC