Chemical Recycling of Meta-Aramid Fibres Into Nanofiber for Particulate Blocking Firefighter Hood

L’exposition des pompiers aux produits chimiques et aux particules par voie cutanée est problématique pour leur santé; la zone de la mâchoire et du cou est particulièrement mal protégée et sensible à l’absorption (Stec et al., 2018). Afin d’améliorer la protection de cette zone, une membrane de filtration est ajoutée dans les cagoules. Depuis 2018, la norme du National Fire Protection Agency (NFPA) 1971 décrit les exigences pour la membrane de protection (NFPA1971, 2018). La membrane doit balancer entre des critères de protection contre les particules et de confort par l’évacuation de la sueur. Les barrières actuelles sont basées sur des films expansés de polytétrafluoroéthylène (ePTFE) ou de nanofibre de polyimide (Nomex® Nanoflex) produit par W.L. Gore & Associates et DuPont (Barbeau, Lozier, & Rousse, 2018; Blake et al., 2021; Sonntag, 2020). L’utilisation des substances perfluorée et polyfluoroalkylées (SPFA) dans les habits sont potentiellement problématiques pour la santé des pompiers et pour l’approvisionnement de l’industriel avec la proposition de bannir leur usage non essentiel par REACH. Le développement d’un nouveau filtre à particules sans SPFA se basera sur les principes établis de filtrations des gaz, des micros aérosols et de nano aérosols (Leung, 2021). Deux méthodes de fabrication seront évaluées. Le ratio de surface élevée des nanofibres augmente l’efficacité de filtration, sans réduire le débit d’air. Étant donné cet effet unique, la première méthode de fabrication sélectionnée est l’électrofilage (Li, Shang, Li, & Yang, 2017a; T. Lu et al., 2021). Un défi du projet est la sélection d’un polymère pour satisfaire les critères de résistance thermique tout en étant soluble et stable à l’électrofilage. L’électrofilage est comparé à une membrane hydrophile à base de polyuréthane et de nanofibre d’aramide. La membrane non poreuse offre une meilleure protection contre les composés organiques volatils et hydrocarbonés aromatiques polycycliques. Les propriétés de confort, de protection et de durabilité sont jugées acceptables selon les critères établis. Une efficacité de filtration de 99.8% à 0.3 micron et une efficacité de protection aux composés organiques volatils supérieures aux produits commerciaux sont obtenues.