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Matériau antibactérien / antiviral

Patch-barrière : filtre réutilisable à propriétés biocides.

©2020

Matériaux Innovant

Née d'un partenariat entre le Commissariat à l'Énergie Atomique de Saclay (CEA) et l'Université Paris-Sud, une Start-up d’Incuballiance lauréate du prix de « l’innovation 2030 » décerné en 2014 ; travaille depuis 10 ans sur l'immobilisation de différentes molécules sur des fibres polymères.
Leur CœUr de métier est la conception et la fabrication de fibres et textiles pour la dépollution de l'eau et de l'air. Ces filtres sont installés sur des sites industriels en Europe pour la capture de polluants nocifs des eaux de rejet vers l'environnement (ex. métaux lourds, acides, bases, certains COVs) et pour la gestion de situations d'urgence.
Ils ont fixé de façon stable du cuivre et certains autres agents biocides sur des fibres textiles afin de créer un matériau antibactérien/antiviral.
Le Patch-barrière biocide forme une barrière filtrante dans laquelle les bactéries et les virus sont désactivés en y pénétrant là où les masques chirurgicaux et FFP à usage unique filtrent les virus et les bactéries qui s’accumulent sur leurs surfaces, favorisant la croissance continue des agents pathogènes.

Filtre biocide - LaizeFiltre biocide - LaizeFiltre biocide - LaizeFiltre biocide - LaizeFiltre biocide - LaizeFiltre biocide - Laize

Principe de fonctionnement

Les fibres sont auto-décontaminantes grâce à la présence de cuivre fixé de façon stable sur des fibres (PAN/PET/PP) . Le cuivre est connu pour ses propriétés bactéricides. En contact avec des micro-organismes, les ions positifs du cuivre, créent, une sorte de « court-circuit », qui occasionne des trous dans la membrane de la bactérie et entraîne ainsi leur mort en une ou deux heures. 1
En s'appuyant sur une série d'expériences pratiquées en laboratoire et démontrant l'efficacité du cuivre dans l'élimination de cinq souches différentes (Staphylococcus aureus, Enterobacter aérogènes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline) l'Agence américaine de protection de l'environnement a homologué au premier trimestre 2008 le cuivre et ses alliages en tant qu'agents antimicrobiens. 2
D'après les travaux du Pr. William KeeviI, il confirme que plus de 99% des bactéries meurent sur une surface de cuivre au bout de deux heures de contact et de la même façon pour le virus de la grippe A. 3
Les surfaces de cuivre agissent comme des barrières de contrôle capables de réduire la transmission du virus, en particulier dans les établissements, tels que les écoles et les unités de soins de santé, où la contamination virale a la capacité de provoquer des infections graves. 4
Un article publié dans le PLOS décrit des résultats positifs d'action du cuivre contre le Norovirus. 5

Paru dans :
                        1    https://sante.lefigaro.fr/actualite/20      15/03/04/234 71-contre- maladies-nosocomiales-enduit -innovant-cuivre
                        2    https://www.em-consulte.com/en/article/187978#N10036
                        3    https://www.sciencesetavenir.fr/sante/contre-Ies-microbes-le-retour-du-cuivre_25529
                        4    J. O. Noyce, H. Michels, and C. W. Keevil APPUED AND      ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Apr. 2007, p. 2748-2750; Warnes SL, Keevil
                        CW (2013) Inactivation of Norovirus on Dry Copper AIIoy Surlaces. PLoS ONE      8(9): e75017. doi:1 0.1371/journal.pone.0075017
                        5    Warnes SL, Keevil CW (2013) Inactivation of Norovirus on Dry      Copper AIIoy Surlaces. PLoS ONE 8(9): e75017.
                        doi:10.1371/journal.pone.0075017
                  

Filtre Biocide Cu-

Performance

Les performances du matériau ont été mesurées par les laboratoires de DGA Maîtrise, rapport RP/20-1958/DGA MNRBC/2000305/NP
Le 4 mai 2020, le matériau a été inclus dans le tableau des producteurs de matériaux et de masques alternatifs publié par la DGE : https://www.entreprises.gouv.fr/files/files/Masques alternatifs.pdf pour un usage non sanitaire de catégorie 1 et 2, selon la note d'information du 29 mars 2020

La respirabilité est près de 5 fois supérieure à l'attendu
La protection aux gouttelettes et aérosols est proche de 99 % pour un attendu de 95 %.
Pour une réelle efficacité, il est nécessaire d'être au mieux sur les 2 critères. Les performances offrent par rapport à l'ensemble des résultats la meilleure combinaison de filtration et de respirabilité.

À ces performances s'ajoute une activité biocide du matériau qui représente un atout très important dans les situations critiques de forte infectiosité.

 

Extrait du rapport d’essais DGA
DIRECTION GÉNÉRALE DE L'ARMEMENT - DIRECTION TECHNIQUE

DGA

Intitulé : 
CoViD-19 masques

RP120-1958/DGA/MNRBC/2000305/NP Version 1
références Ajelis 2000305

 

Cas d'usage

Protection du porteur (1)
(Masque FFP2)

Rétention des propctions (2) (Masque type chirurgical)

Caractéristiques

 

Mesure

Attendu

Mesure

Attendu

Perméabilité à l'air (en litres'm 2.s-l )

à dépression 100 Pa

non mesuré

 

686 L.m2.s-1

139 L.m2.s-1

à dépression 40 Pa

non mesuré

 

290 L.m2.s-1

 

Efficacité de protection at.D( aérosols (en %)

Particules 3 µm

non mesuré

 

98,9 %

> 95 %

Particules 1 µm

non mesuré

 

98,7 %

-

Particules fines 0,2 µm

non mesuré

94 %

non mesuré

-

(1) Usage protection du porteur : flux mesuré de rextérieurvers Virtérieur, à l'inspiration
(2) Usage rébntion des projections : fux mesuré l'intérieur vers l'extérieur, à l'expiration

Stérilisation et réutilisation


Le bénéfice d'avoir des matériaux biocides s'accompagne aussi du bénéfice de pouvoir stériliser et réutiliser ces matériaux.
Les bactéries et virus sont déjà désactivés au passage de cette barrière filtrante mais une stérilisation complète sera toujours souhaitable pour le personnel soignant face à de fortes infectiosités. Le virus du COVID19 se détruisant à 60°C et les autres organismes pathogènes entre 70°C et 100°C, la façon la plus sûre de le stériliser est le passage à l'eau bouillante. Il supporte à aujourd'hui à minima 50 stérilisations.
Les essais répétitifs réalisés en conditions de stérilisation dans l'eau bouillante ou en vapeur humide pendant 15 minutes n'ont pas permis de détecter la fuite de cuivre dans l'eau de désinfection.

Stérilisation :
Filtre biocide - stérilisation
à l’eau à 100°C pendant 3 minutes

Composition

Patch : feutrine non-tissée d'origine textile (PAN/PET/PP) et de cuivre.
Le savoir-faire particulier permet à ces fibres d'être chargées en cuivre de façon stable et sécurisée (-10 0/0 en masse). La présence du cuivre est caractérisée par la couleur verte-bleue.
Le matériau, inséré dans un masque en tissu coton réalisé selon les standards recommandés par l'AFNOR, a été testé à une quarantaine de reprise sur des périodes de 4 heures consécutives par un panel de porteurs comprenant des infirmières et des médecins volontaires.
Ces textiles agissent comme une barrière décontaminante additionnelle aux matériaux habituels utilisés dans les filtres à air et les masques qui ne réalisent, eux, qu'une filtration mécanique de particules ou de gouttelettes sans les désactiver.

Avertissement !

L'utilisation est sous votre entière responsabilité et doit s'opérer dans le respect strict des recommandations suivantes :
Ne pas laver en machine. Ne pas mettre le Patch en contact avec des produits lessiviers ou ménagers désinfectants ayant une nature acide ou base.
Si utilisé avec un masque, ne pas le mettre en contact direct avec votre nez ou votre bouche. Comme pour toutes feutrines non-tissées, de minuscules bouts de fibres peuvent se détacher.
En cas d'allergie aux feutrines, aux fibres acryliques ou au cuivre, il faut s'abstenir de l'utiliser.
Ne pas donner, ni laisser à la portée d'enfants pour prévenir des risques d'ingestion accidentels.
A la fin de la période d'utilisation de ce patch, le désinfecter une dernière fois pour ensuite le mettre à la poubelle avec les ordures ménagères.
Soyez raisonnables. Bien évidemment, ne pas manger ce patch, ni le mettre dans les toilettes, ni l'utiliser d'une façon que nous n'aurions même pas imaginé !!!

filtre biocide Cu- - Entretien et précaution

Conditionnement

Les différents formats


  • Laizes à découper : 140 cm x75 cm
    D’autre dimensions peuvent être produites sur demande. Pour appliquer dans les réseaux de ventilation et climatisation, La stérilisation n'est pas nécessaire mais recommandée pour des lieux publics avec de fortes charges d'agents pathogènes.

Filtre biocide - Laize


  • Patchs 16 cm x 12 cm
    Pour utilisation sur masque de protection à poche
Filtre biocide - Laize
  • Paires de Filtre prêt à l’emplois pour masque à support trapézoïdale
    type FM-Px N330, Neeobreath, compatible avec les masques série 5000, 6000 et 7000 de 3M

Filtre biocide - Laize
  • Le matériau est actuellement de 4 mm d’épaisseur standard mais il est également disponible avec des épaisseurs plus faibles de 2-3 mm
  • Des calandrages ont été réalisé avec le polypropylène utilisé dans les filtres standards.
Filtre biocide - Laize

Contexte :

Les derniers mois ont connu une pénurie de masques. Les médecins, les infirmières libérales, les policiers, les pompiers et l'ensemble des personnels soignants des hôpitaux n'ont pas eu accès à ces masques alors qu'ils étaient en contact avec de nombreuses personnes infectées. Cela a conduit à proposer des patchs-échantillons, à titre gracieux, pendant 4 semaines en utilisant dans les stocks les matières premières disponibles.
Nous avons la conviction que ce matériau aura son utilité en tant que barrière additionnelle pour traiter les bactéries et virus.
Exemples d'applications immédiates du Patch :
Empiècements stérilisables à la vapeur ou dans l'eau bouillante sans perte de composés actifs


Inserts de demi-masques

Filtre biocide - Laize Filtre biocide - Laize
Filtre biocide - Laize

voir plus sur les masques FM-Px

Masque FM-Px N330 / NEEOBreath, compatible avec les Masque 3M 5000, 6000, 7000


Empiècements pour protection des hygiaphones

Hygiaphone de guichet avec passe-voix perforés ou des hygiaphones de fortune avec passe voix perforés :
Installation instantanée avec un scotch directement sur la baie vitrée ou plastique au niveau des « passe-voix » ou « passe-documents » soulevable.

Patchs-barrières pour filtres à air.

Pour les systèmes de ventilation dans les bâtiments,
les trains, les avions, les bateaux

Empiècements pour les masques de protection individuelle

Patch scotché sur la partie extérieure du masque.

Insert biocide enrobé d’un matériau filtrant p3


 

Ces patchs peuvent donner probablement d'autres idées d’applications.
Les propositions d'utilisation saugrenues peuvent être adressées à pour validation ou crise de fous rires.
Plus sérieusement, toutes les idées et conseils, des milieux scientifiques ou divers sont les bienvenus sur l'utilisation de ce matériau et seront remontés à l’équipe scientifique.

 

CONCLUSIONS

Le matériau présente des performances en perméabilité à l'air et en efficacité de protection compatibles pour un usage de type masque chirurgical
La respirabilité est près de 5 fois supérieure à l'attendu et la protection aux aérosol (gouttelettes) est proche de 99 % pour un attendu de 95 %. Suivant la Direction Générale des Entreprises - Cellule masques, la mise sur le marché de masques « grand public » et matériaux de protection associées ayant passé les tests DGA ne font pas l'objet d'une autorisation, ni d'une homologation. L'utilisation de ces masques s'inscrit dans la stricte application des mesures liées au confinement, des mesures d'organisation du travail ainsi que des gestes barrières


Aujourd'hui, les normes d'utilisation des produits changent, les législations écologiques ou de sécurité deviennent de plus en plus contraignantes, les technologies évoluent de plus en plus vite dans tous les domaines que se soit vos fabrications ou les outils et produits à votre disposition pour les réaliser.
C'est pourquoi nous axons nos services afin de répondre aux questions que vous vous posez sur l'optimisation de vos procédés actuels et pour la recherche et mise en place de nouveaux produits et procédés de fabrications dans le respect des norme environnementale et de sécurité.