Membrane en nanofibres remplaçant les matériaux de masques en tissu fondu-soufflé

Membrane nanofibre pour matériau de filtration des masques

La membrane de nanofibres fonctionnelles filées électrostatiquement possède un diamètre réduit, de l'ordre de 100 à 300 nm. Elle se caractérise par sa légèreté, sa grande surface spécifique, sa faible porosité et sa bonne perméabilité à l'air. Elle permet la réalisation de filtres de précision pour la filtration de l'air et de l'eau, la protection spéciale, les matériaux de protection médicale, les ateliers d'opérations aseptiques pour instruments de précision, etc. Les matériaux filtrants actuels ne peuvent rivaliser avec sa faible porosité.

Les membranes nanofibreuses constituent un matériau novateur aux nombreuses applications dans le domaine de la séparation membranaire. Déjà commercialisées pour certaines applications de filtration de l'air, elles sont désormais envisagées pour la séparation des liquides, notamment pour le traitement de l'eau, grâce à la petite taille et à la régularité de leurs pores, ainsi qu'à leur faible résistance hydraulique due à une porosité intrinsèquement élevée. De plus, leur surface spécifique relativement importante permet leur utilisation dans des applications d'adsorption.

L'avantage de la membrane en nanofibres

Le marché actuel des masques est essentiellement composé de masques non tissés et de coton soufflé fondu, les masques non tissés ayant une épaisseur d'environ 20 μm. Le coton soufflé fondu mesure environ 1 à 5 μm. L'ouverture de la membrane de nanofibres peut être de 100 à 300 nanomètres.

Comparaison avec les tissus Meltblown et les nanomatériaux

Le tissu meltblown est largement utilisé sur le marché actuel. Il s'agit de fibres polymères PP obtenues par fusion à haute température, d'un diamètre d'environ 1 à 5 μm.

La membrane de nanofibres produite par Shandong Blue Future a un diamètre de 100 à 300 nm (nanomètres).

Comparaison du principe de filtrage et de la persistance de la stabilité

Les tissus non tissés soufflés à l'état fondu actuellement disponibles sur le marché nécessitent une adsorption électrostatique pour obtenir une filtration optimale. Le matériau est polarisé par un électret électrostatique, acquérant une charge stable. Ceci permet d'atteindre une efficacité de filtration élevée et une faible résistance à la filtration. Cependant, l'effet électrostatique et l'efficacité de filtration sont fortement influencés par la température et l'humidité ambiantes. La charge s'atténue et disparaît avec le temps. Cette disparition de la charge permet aux particules adsorbées par le tissu non tissé de le traverser. Les performances de protection sont alors instables et de courte durée.

La membrane nanofibre de Shandong Blue Future assure une isolation physique, insensible aux charges et aux influences environnementales. Elle isole les contaminants présents à sa surface, offrant une protection stable et durable.

Comparaison avec des fonctionnalités supplémentaires et un taux de fuite

Le procédé de fabrication du tissu meltblown nécessitant une technologie à haute température, il est difficile d'y ajouter d'autres fonctions, notamment des propriétés antimicrobiennes par post-traitement. En effet, les propriétés électrostatiques du tissu meltblown étant fortement réduites lors de l'incorporation d'agents antimicrobiens, il ne possède aucune capacité d'adsorption.

Les propriétés antibactériennes et anti-inflammatoires des matériaux filtrants disponibles sur le marché sont désormais intégrées à d'autres supports. Ces supports, dotés de larges pores, détruisent les bactéries par impact, tandis que les polluants non absorbés se fixent au tissu non tissé par fusion-soufflage grâce à l'électricité statique. Une fois cette électricité statique dissipée, les bactéries survivent. À travers le tissu non tissé, l'efficacité antibactérienne est fortement réduite et le taux de fuite des polluants est élevé.

Fabriquée dans des conditions douces, la membrane en nanofibres permet d'incorporer facilement des substances bioactives et des agents antibactériens. Son taux de fuite est faible.

Le masque nano est devenu un masque de protection efficace grâce à ses performances de filtration élevées. Outre le coton non tissé soufflé à l'état fondu et les nanoparticules antibactériennes, il intègre également une couche de membrane de nanofibres à pores fins (100-300 µm). Sa surface présente une structure microporeuse en forme de toile d'araignée, caractérisée par des variations tridimensionnelles complexes (connexions en réseau, insertions de trous et courbures de canaux), lui conférant ainsi une excellente capacité de filtration. Ce masque nanofibre offre une barrière efficace, une longue durée de vie, une grande finesse et une respirabilité optimale, assurant une filtration plus précise. Il résout les problèmes des matériaux filtrants actuels : l'adsorption de charge du coton non tissé soufflé à l'état fondu varie avec le temps et l'environnement, ce qui atténue son pouvoir filtrant. De plus, il est possible d'y intégrer directement des propriétés antibactériennes, éliminant ainsi le risque de fuite bactérienne important des matériaux antibactériens disponibles sur le marché.

L'amélioration de l'efficacité et la prolongation de la protection constituent une nouvelle orientation pour le développement futur des masques. Il s'agit également d'une nouvelle voie pour la prévention des épidémies.