Masque le cœur dutissu non tissé fondu-souffléLe matériau filtrant est composé de fibres ultrafines de polypropylène à répartition aléatoire. D'aspect lisse, doux et blanc, ces fibres présentent une finesse de 0,5 à 1,0 µm. Cette répartition aléatoire favorise la liaison thermique entre les fibres, conférant ainsi au matériau de filtration de gaz par fusion-soufflage une surface spécifique élevée et une porosité supérieure ou égale à 75 %. Grâce à son efficacité de filtration élevée, ce produit se caractérise par une faible résistance, une haute efficacité et une capacité de rétention des poussières importante.
Le cœur d'un masque
Le tissu non tissé soufflé à l'état fondu, nouveau type de matériau filtrant haute performance, est au cœur des masques. Comparé aux matériaux filtrants traditionnels, son efficacité de filtration et de purification de l'air est cent fois supérieure, ce qui en fait le matériau de protection biologique le plus adapté (le charbon actif et les matériaux similaires peuvent être utilisés pour la protection chimique contre les bactéries et les virus, sans fonction de filtration). Son apparition soudaine a complètement supplanté les masques en gaze, utilisés depuis un siècle dans le milieu médical. La protection médicale est généralement divisée en trois niveaux selon le niveau de protection requis. Les masques chirurgicaux bleu clair que nous portons le plus souvent offrent une protection primaire, principalement contre la transmission de gouttelettes contenant des agents pathogènes dans la vie quotidienne et la production. La mesure clé pour améliorer la protection consiste à ajouter une couche filtrante en tissu non tissé soufflé à l'état fondu au centre du masque.
La couche protectrice centrale du masque (couche M) est composée de polypropylène non tissé obtenu par fusion-projection, tandis que les faces avant et arrière sont constituées de couches spunbond (couches S). Selon le niveau de protection requis, la couche M peut comporter une ou plusieurs couches. Un masque de niveau 1 utilise une seule couche M. Pour un respirateur de niveau 3, comme le N95, la couche M peut nécessiter trois couches de polypropylène non tissé obtenu par fusion-projection, voire plus. Bien entendu, plus le nombre de couches de la couche M est élevé, plus la perméabilité à l'air du masque diminue ; cela varie selon les produits.
Si l'on déchire un masque, on verra les trois couches supérieures, à savoir la couche hygroscopique, la couche filtrante centrale et la couche barrière contre l'eau.
Le tissu filtrant par fusion-pulvérisation, placé au centre de la couche filtrante du masque, filtre les bactéries et empêche la propagation des germes. Ce tissu est principalement composé de polypropylène, dont les fibres ont un diamètre de 1 à 5 microns. Grâce à leur structure capillaire unique, ces fibres ultrafines augmentent leur nombre et leur surface par unité de surface, conférant ainsi au tissu par fusion-pulvérisation d'excellentes propriétés de filtration, de protection, d'isolation et d'absorption d'huile. Il trouve des applications dans la filtration de l'air et des liquides, l'isolation, l'absorption d'humidité, la fabrication de masques, l'isolation thermique, l'absorption d'huile, la confection de chiffons d'essuyage, etc.
Interception et adsorption
Le tissu soufflé à l'état fondu est un type de polypropylène à indice de fusion élevé, composé de nombreuses fibres entrecroisées et laminées de façon aléatoire. Le diamètre des fibres varie de 0,5 à 10 microns, soit environ un trentième de l'épaisseur d'un cheveu.
Comme on peut le constater sur l'image, le masque présente encore de nombreuses brèches au microscope électronique. Comment, dès lors, bloquer le virus ?
Masquesse protéger contre les virus en faisant deux choses : piéger et piéger
Interception:
Le matériau filtrant est fabriqué à partir de textiles ou de non-tissés afin d'obtenir la densité de fibres requise et de former un réseau de pores, créant ainsi un effet de blocage sur le flux d'air. Les particules les plus grosses sont soit interceptées par collision avec les fibres, soit bloquées par le maillage latéral du matériau filtrant. Pour les particules non biologiques présentes dans l'air (telles que la poussière, les PM2,5, etc.), l'efficacité de purification des masques dépend principalement de la capacité d'interception individuelle des matériaux filtrants.
Adsorption:
Pour les masques de protection biologique, la taille infime des agents pathogènes tels que les virus rend difficile la filtration de la plupart des substances nocives par les interstices des fibres. L'adsorption électrostatique est donc devenue une caractéristique essentielle de leur efficacité. Les fibres naturelles traditionnelles génèrent et transportent très mal l'électricité statique, ce qui explique le faible pouvoir d'adsorption des masques en gaze. En revanche, les fibres polymères non polaires obtenues par projection de polymères fondus constituent un excellent matériau pour la génération et la rétention d'électricité statique (comparez la sensation du port de vêtements en pur coton à celle de vêtements en fibres synthétiques), ce qui leur confère intrinsèquement d'excellentes propriétés d'adsorption. De nombreux travaux de recherche ont porté sur la génération et le maintien de l'efficacité électrostatique des matériaux filtrants. Lors de la fabrication des masques, des procédés mécaniques ou électroniques sont utilisés pour enrichir la charge électrostatique des matériaux projetés en polymère fondu.
Grâce à sa capacité unique d'adsorption électrostatique, la technologie de projection par fusion permet de produire des fibres chimiques dont le diamètre est dix fois inférieur à celui des fibres naturelles, ce qui favorise également l'adsorption chimique. Le tissu non tissé en polypropylène projeté par fusion est sans conteste le matériau de choix pour la fabrication de masques de protection médicale.
Date de publication : 14 novembre 2020