La pandemia COVID-19 ha portato ad una grave carenza di dispositivi di protezione individuale (DPI) come mascherine, respiratori e camici, oltre a ventilatori e protezioni per gli occhi. Le carenze sono diventate così critiche che i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hanno pubblicato una serie di strategie per gli operatori sanitari al fine di ottimizzare le scorte di DPI.
Gran parte dei DPI si basa sulla produzione di tessuto non tessuto per la loro fabbricazione. Tuttavia, la produzione di questo materiale richiede tempo e risorse, uno svantaggio non da poco in un momento in tempi come questi. È stato questo problema che ha ispirato il Dr. Behnam Pourdeyhimi e il suo team a creare una nuova e innovativa generazione di materiale filtrante.
Il Dr. Pourdeyhimi è direttore esecutivo del Nonwovens Institute (NWI) dell’Università di Stato della Carolina del Nord, preside associato del Wilson College of Textiles e William A. Klopman Distinguished Professor.
Dato che la Carolina del Nord ha il maggior numero di aziende per la produzione di tessuto non tessuto negli Stati Uniti, volevamo scoprire cosa stava facendo la NWI per far fronte alla carenza di dispositivi di protezione. Quindi, abbiamo parlato con il Dr. Pourdeyhimi per avere il suo punto di vista riguardo la situazione globale attuale e futura e per scoprire quali misure sono state prese per accelerare la produzione.
D: Benvenuto Dr. Pourdeyhimi. Per cominciare, potrebbe dirci qualcosa su come vengono fabbricate le mascherine?
R: Grazie a voi. Le tradizionali mascherine chirurgiche e N95 sono realizzate utilizzando molteplici strati di materiale non tessuto Spunbond accoppiati con uno strato di materiale non tessuto Meltblown. È quest’ultimo materiale che agisce come filtro, intrappolando le microparticelle, come batteri e virus, e impedendo loro di entrare nelle vie respiratorie. Gli strati di Spunbond vengono usati solamente come supporto per lo strato di Meltblown.
D: E’ stato difficile tenere il passo della domanda di TNT per la produzione di mascherine durante questo periodo?
R: Sì, è stato difficile, ma abbiamo una struttura di grandi dimensioni che comprende due linee di produzione, quindi abbiamo una notevole capacità produttiva. Al momento i nostri impianti pilota sono utilizzati al 100%, con persone che lavorano a turni di 12 ore, e stiamo producendo circa 3.000 metri all'ora su una macchina e 1.600 metri all’ora sull’altra. Questo significa avere una produzione giornaliera di circa 50.000 metri in un turno. L’impianto meltblown sta lavorando per due turni e quello dedicato allo spunbond presto farà lo stesso.
D: Oltre alla capacità produttiva della vostra struttura e l'estensione dei turni di lavoro, cos'altro la aiuta a soddisfare la domanda di TNT?
R: Stiamo ancora producendo tessuto non tessuto Spunbond e Meltblown per i dispositivi N95 e le mascherine chirurgiche su una delle nostre linee di produzione, ma ci vuole più tempo per realizzare il materiale Meltblown che funge da filtro.
Volevamo accelerare il processo in modo da poter produrre maschere protettive più rapidamente. Quindi, abbiamo preso la tecnologia Spunbond e creato una nuova generazione di filtri unici nel loro genere e dotati di un'eccellente capacità di filtraggio senza la necessità di uno strato di meltblown. Questi filtri possono potenzialmente essere riutilizzati dopo la pulizia con perossido, ozono o con una soluzione alcolica.
Questo materiale filtrante in tessuto non tessuto viene prodotto sull'altra nostra linea di produzione, permettendoci quindi di portare avanti sia la produzione di questi materiali che delle mascherine tradizionali. E poiché questi nuovi filtri sono resistenti, a differenza dei classici filtri in Meltblown, possono anche essere tagliati e cuciti con tecniche tradizionali.
D: È straordinario. In che modo questo nuovo materiale influenza la produzione? E’ possibile in questo modo aumentare la produzione giornaliera di mascherine?
R: Per produrre 25 maschere “classiche” abbiamo bisogno di 1 metro di materiale. Questo ci consente di realizzare più di 1.250 maschere di questo tipo al minuto. Per quanto riguarda la produzione del nuovo materiale filtrante, non è più necessario attendere la produzione dello strato in Meltblown. Poiché il materiale Spunbond che stiamo realizzando è costituito da un solo strato, in realtà possiamo semplicemente creare maschere direttamente da quel materiale, senza doverlo combinare con altri strati.
D: Le mascherine stesse vengono fabbricate nel vostro stabilimento?
R: Stiamo lavorando con diversi partner che ricevono il nostro TNT e lo trasformano in mascherine. Tuttavia, poiché vi è una carenza di capacità produttiva automatizzata per la fabbricazione di mascherine, il Nonwovens Institute ha ordinato due macchine per converting che ci consentiranno di prendere il nostro materiale Spunbond per realizzare mascherine.
Questo è stato reso possibile grazie al supporto interno dell'Ufficio per la ricerca e l'innovazione, l'Ufficio finanziario e amministrativo, l'Ufficio del Provost, il Wilson College of Textiles e il Kenan Institute, oltre al supporto esterno dei partner di settore. Le nuove macchine ci consentiranno di aumentare il numero di maschere prodotte giornalmente e ci permetteranno di far sì che vengano consegnate agli operatori sanitari locali il più rapidamente possibile.
D: È incredibile. Sembra che ci sia molto supporto da parte dei vari operatori di settore.
R: Senza dubbio. Il supporto dei partner del settore è stato incredibile. Exxon Mobile ci ha fornito a titolo gratuito una quantità significativa di polimeri di cui abbiamo bisogno per far realizzare le mascherine e l’azienda produttrice di sostanza chimiche NatureWorks ha fatto lo stesso offrendoci polimero di acido polilattico (PLA). Non ho mai visto una tale coesione prima d’ora.
D: Fantastico. Grazie mille per tutto quello che state facendo in questo periodo.
R: Grazie a voi.
Per ulteriori informazioni su come A.Celli può aiutarti ad aumentare la produzione di materiali TNT per la realizzazione di DPI, contattateci per una consulenza gratuita.
