COMMENT FONCTIONNENT LES FILTRES RESPIRATOIRES

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COMMENT FONCTIONNENT LES FILTRES RESPIRATOIRES

 

Les filtres sont les éléments indispensables de tout masque anti-pollution afin de piéger les particules fines. Ils peuvent être cousus dans la masse ou amovibles. Voyons comment ils sont fabriqués, comment ils filtrent et quand il faut les remplacer.

 

Comment sont-ils fabriqués ?

En général, les masques sont constitués de multiples couches de matériaux filtrants et peuvent en option inclure une soupape d’expiration. L’illustration ci-dessous permet de voir les différentes couches. Elles remplissent diverses fonctions, qui incluent avant tout la filtration mais aussi le confort ou la résistance à la déchirure.

                                                                      Les différentes couches d'un filtre à particules

Les filtres sont constitués de plusieurs couches en tissus non tissé. Il peut y avoir une couche au charbon actif et la dernière en microfibres est principalement dédiée à la douceur pour un contact plus agréable avec la peau.

Un textile non tissé est un textile dont les fibres sont aléatoirement disposées au moment de sa fabrication. Ces textiles sont souvent classés selon leur domaine d'application ou selon leurs caractéristiques techniques. Sa forme la plus ancienne semble être le feutre mais pour les masques il s’agit de Polypropylène.

Le polypropylène (PP) est la fibre la plus légère. Elle est 50% plus légère que le coton à volume équivalent et beaucoup moins cher. Il existe trois principales méthodes de fabrication du Polypropylène chacune ayant ses avantages selon l’utilisation choisie

Le meltblown Traduit de l'anglais - Le soufflage à l'état fondu - est un procédé de fabrication classique de micro- et nanofibres où un polymère fondu est extrudé à grande                    vitesse à travers de petites buses.

Le spunbond est un tissu non-tissé constitué par des filaments continus 100% polypropylène, disposés au hasard et soudés thermiquement.

Le spunlace est un tissu Non-tissé doté d'une propriété isotrope (qui lui donne une résistance égale en toute direction). De multiples rangées de jets d'eau à haute                              pression perforent le tissu et enchevêtrent ses fibres croisées.

Le charbon actif est utilisé pour piéger les composés organiques volatiles comme les molécules responsables des odeurs. A ce titre, il est très utilisé dans les hottes aspirantes de cuisine. Il est fabriqué à partir de bois, de bambou ou de noix de coco carbonisés.

                                                                                           Machine a fabriquer les filtres

Machine assemblant plusieurs épaisseurs de Meltblown en PP

Comment filtrent-ils ?

Les différentes couches sont organisées de la moins filtrante à la plus filtrante, comme un tamis retient d’abord les cailloux avant de filtrer le sable. Plus il y a de couches et plus la filtration est importante, moins l’air les traversera facilement.

Les matériaux filtrants sont chargés électrostatiquement. Cette charge électrostatique garantit que les particules capables de les traverser physiquement seront retenues en adhérant au matériau.

 

Quelle est la différence entre un filtre et une valve ?

Plus un masque est efficace en termes de taille de particules filtrées plus il est difficile d’y respirer. Pour cette raison, certains masques comportent des soupapes ou valves d’expiration pour un meilleur confort respiratoire à conditions qu’elles soient suffisamment sensibles et bien placées au plus près de la bouche. Une valve est une pièce de plastique contenant une rondelle très fine en Silicone.

Masque biker avec valves d'expiration

Exemple de valves sur le masque Biker

 

Une valve ne laisse passer l'air que dans un sens, au moment de l'expiration et se ferme lors de l'inspiration, elle ne filtre donc pas l’air expiré et ne protège donc pas les personnes autour du porteur si celui-ci est porteur d’un virus.

Comment savoir quand les changer ?

La durée de vie d’un filtre dépend essentiellement de sa durée d’utilisation et de l’indice de qualité de l’air (AQI). Voir les explications dans l’article sur les particules fines. Un masque utilisé à Pékin en plein hiver sera plein en quelques heures alors qu’il lui faudra quelques semaines dans une ville européenne. Les marques annoncent en moyenne une quinzaine de jour pour une utilisation quotidienne sur un trajet domicile-travail en ville.

Il n’existe malheureusement pas de filtres changeant de couleur quand ils sont pleins. Le principal indicateur est une plus forte résistance à l’inspiration quand le filtre est plein. Très souvent le filtre sera changé par ce qu’il est sale plus que par ce qu’il est plein.

Il existe des applications sur téléphones portables qui permettent de suivre la durée d’utilisation optimale d’un filtre en fonction de la durée d’utilisation, des zones parcourues et du niveau de pollution relevé dans celles-ci. Encore faut il penser à mettre en route l’application à chaque utilisation du masque … fastidieux non ?

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