Avec la propagation mondiale des infections à coronavirus, équipement de protection individuelle, surtout les masques faciaux, reçoivent beaucoup d'attention. Les masques sont des éléments essentiels pour la protection primaire des voies respiratoires contre les virus et les bactéries qui se transmettent dans l'air sous forme de gouttelettes.

Les masques N95 sont actuellement difficiles à obtenir, il existe donc un besoin urgent d'une méthode sûre pour prolonger leur utilisation par la désinfection et la réutilisation avec une perte minimale de performance et d'intégrité. La filtration des particules et la perméabilité à l'air sont des facteurs clés pour déterminer les performances lors du nettoyage et de la désinfection des masques certifiés N95. Ceci est crucial dans la prévention des infections. L'Université de Shinshu a fait ses preuves dans la recherche sur les méthodes de production et les applications du "tissu non tissé en nanofibres" depuis avant l'épidémie de coronavirus.

Dans le contexte social actuel, une équipe de recherche dirigée par le professeur Ick Soo Kim de l'Institute for Fiber Engineering (IFES) de l'Université de Shinshu, titulaire d'un doctorat. les étudiants Sana Ullah et Azeem Ullah et le professeur Cha Hyung Joon de POSTECH (professeur spécialement invité de l'IFES) avec un doctorat. les étudiants Jaeyun Lee et Yeonsu Jeong, examiné l'efficacité de la stérilisation des masques N95. Ils ont examiné les masques N95 en tissu non tissé soufflé à l'état fondu disponibles dans le commerce et les masques en nanofibre non tissée avec filtres N95. Ils ont examiné l'efficacité de la filtration, confort du porteur, et changement de forme du filtre après lavage et désinfection. Les méthodes de test de désinfection impliquaient la pulvérisation directe d'éthanol à 75 % sur le filtre du masque et le séchage à l'air, et tremper le filtre du masque dans une solution d'éthanol à 75 % pendant 5 minutes à 24 heures et le laisser sécher à l'air naturellement.

L'efficacité de filtration des deux filtres (filtre fondu-soufflé et filtre à nanofibres) était de 95 % ou plus avant utilisation, ce qui indique que les organes respiratoires du porteur peuvent être efficacement protégés. Les tests ont également clarifié que l'intérieur du filtre peut être stérilisé efficacement en pulvérisant de l'éthanol 3 fois ou plus ou en l'immergeant dans une solution d'éthanol pendant plus de 5 minutes. Cependant, lorsque le masque a été réutilisé après la désinfection à l'éthanol, l'efficacité de filtration du filtre fondu-soufflé a diminué à 64 %. D'autre part, le filtre à nanofibres ne s'est pas détérioré dans les performances du filtre même après 10 utilisations ou plus.

Les filtres melt-blown fonctionnent sur le principe de la charge électrostatique pour l'élimination des particules, comme dans le résultat de la pulvérisation d'éthanol ou de l'immersion de la charge électrostatique sur la surface du filtre fondu-soufflé a été perdue, ainsi l'efficacité du filtre fondu-soufflé a été considérablement diminuée. D'autre part, le mécanisme de filtration du filtre à nanofibres est indépendant de la charge statique et entièrement dépendant du diamètre des pores, répartition des pores, et la morphologie des nanofibres. Comme dans le résultat de la désinfection, la morphologie des nanofibres n'a pas été affectée, ainsi, il a également maintenu sa filtration aussi optimale qu'elle l'était avant utilisation.

En outre, le filtre à nanofibres a des performances d'émission de chaleur et d'émission de dioxyde de carbone plus élevées que le filtre soufflé à l'état fondu, et présente une excellente respirabilité. De la même manière, il a été confirmé que le filtre à nanofibres avait une cytotoxicité inférieure à celle du filtre fondu-soufflé lorsqu'une expérience de sécurité utilisant de la peau humaine et des cellules vasculaires a été réalisée.

Comme indiqué ci-dessus, les deux filtres de masque ont des performances de filtrage similaires au moment de la première utilisation, mais après désinfection et réutilisation, le filtre à nanofibres ne présente pas de détérioration des performances. En d'autres termes, Les filtres en nanofibres peuvent être facilement stérilisés à l'éthanol à la maison et réutilisés plusieurs fois.

"Cette recherche est une vérification expérimentale de la sécurité biologique des masques en nanofibres et du maintien de l'efficacité de filtration après lavage, qui est récemment devenu un problème, " déclare le professeur Cha Hyung Joon, qui a co-présidé la recherche. Le professeur Ick Soo Kim espère que les masques en nanofibres serviront de moyen de prévention dans les deuxième et troisième vagues d'infections à coronavirus.