Titre : Voile non tissé, poreux, et chargé électrostatiquement, membrane et masque en dérivant et procédés de fabrication et de nettoyage.

Domaine technique

L'invention concerne le domaine des voiles poreux de fibres à base de polymère(s) fluoré(s) et de membranes en dérivant.

En particulier, l’invention concerne de tels voiles pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques comprenant un ensemble de fibres à base de polymère fluoré.

L’invention concerne également l’utilisation de tels voiles, ou de membranes en dérivant, dans des dispositifs de filtration d’air, notamment dans des appareils filtrants de protection respiratoire.

L’invention concerne également un procédé permettant de mettre en œuvre ces voiles et/ou ces membranes.

L’invention concerne enfin un procédé de nettoyage de ces voiles et/ou de ces membranes.

Art antérieur

Dans le contexte de la crise sanitaire liée au Coronavirus Covid-19, il s’est révélé particulièrement important de développer et produire des dispositifs de filtrations d’air, notamment des appareils filtrants de protection respiratoire (masques à usage médical, masques de type FFP, masques cartouches à ventilation assistée ou non) ou autres appareils destinés à la filtration de l’air, plus efficaces, performants, durables, et garantissent la bonne sécurité et la bonne santé des utilisateurs. Concernant, les appareils filtrants de protection respiratoires, il s’est également révélé important que ces derniers soient suffisamment confortables pour leur utilisateur (« bonne respirabilité ») et réutilisables.

Un élément clé des dispositifs de filtration d’air, notamment des appareils filtrants de protection respiratoire, est la présence d’une ou plusieurs membranes poreuses composées de fibres non-tissées. Ces membranes assurent le blocage des aérosols potentiellement néfastes comprenant des particules de petite taille, comme des bactéries ou encore des virus.

Plusieurs procédés sont connus pour réaliser de telles membranes où des fibres non-tissées sont déposées ou non sur un substrat poreux. Il est notamment connu des procédés à partir de films de polymères (par exemple : le cardage ou le broyage de film), à partir de polymères fondus par soufflage (par exemple : meltblown ), ou à partir de polymères en solution (par exemple : l’électrofilage en solution, également connu sous son terme anglais : solution electrospinning) (voir : Irwin M. Hutten, in Handbook of Nonwoven Filter Media (Second Edition)).

Ces procédés peuvent être associés à des procédés permettant de charger électrostatiquement les non-tissés, par traitement plasma, et en particulier par traitement corona en courant continu, par friction (effet triboélectrique), par vapeur humide ou encore par vapeur sèche.

Une membrane possédant des fibres dont la surface est chargée électrostatiquement aura une capacité à bloquer les éléments polluants ou infectieux par effet électrostatique, et aura ainsi une efficacité de filtration améliorée par rapport à une membrane non chargée.

Les membranes sont en général composées à partir de fibres, ou d’associations de fibres synthétiques, obtenues à partir de polymères thermoplastiques comme, sans être exhaustif : les polyoléfines, les polyamides, les polyvinyles, les polyimides, les polyacrylates, les poly-méthacrylates, les polyuréthanes ou encore les polymères fluorés, et notamment le polyfluorure de vinylidène. Les polymères les plus largement utilisés à ce jour sont les polyoléfines, et en particulier le polypropylène.

On distingue habituellement trois mécanismes physiques principaux par lequel un élément filtrant permet de limiter le passage d’aérosols portés par un flux gazeux. Deux sont liés à des effets mécaniques, le troisième à des effets électrostatiques. Le premier effet, « l’impact », est celui observé lorsque des particules ont des dimensions proches de celle de la taille des pores, et sont ainsi bloquées par impact avec les fibres.

Le second effet, « la diffusion », est lié au fait que les particules diffusantes ont une composante brownienne dans leur déplacement et sont ainsi susceptibles d’entrer en contact et d’adhérer au fibres. Ce mécanisme permet d’empêcher le passage de particules de tailles inférieures à la dimension des pores.

Le troisième effet, « l’induction », est associé à des phénomènes électrostatiques. Si les particules à filtrer sont chargées ou polarisables, elles sont susceptibles d’être attirées par des fibres possédant elles même des charges ou des dipôles. Ce troisième effet permet de limiter le passage de particules dont les dimensions sont significativement inférieures à la taille de pores. Il est d’autant plus marqué que les fibres ont un petit diamètre.

Par ailleurs, pour évaluer les performances d’une membrane, plusieurs critères sont couramment utilisés et notamment : l’efficacité, la perte de charge ainsi que le facteur de qualité.

L’efficacité, h(ΐ), est la capacité de la membrane à bloquer les aérosols néfastes. Elle est évaluée par la différence de concentration du polluant en amont et en aval de l’élément filtrant selon la formule suivante :

[Math 1] dans laquelle Cm et Coût sont les concentrations en polluant spécifiquement identifiés comme devant être filtrés en amont ou en aval de l’élément filtrant.

Les caractéristiques des polluants spécifiquement étudiés sont en général définies par des gammes supérieures de tailles de particules que l’on cherche à éliminer.

On cherchera généralement à avoir une efficacité maximale qui se détériore le moins possible en fonction du temps, de la température, de l’humidité, dans des environnements plus ou moins agressifs, ou lors d’étapes de traitement, de décontamination et/ou régénération de la membrane.

L’efficacité h(ί) peut être exprimée selon deux composantes selon la formule suivante :

[Math 2] h{ί rj.{m(t) + e(t». dans laquelle m(t) est la composante liée aux effets mécaniques et e(t) est la composante liée aux effets électrostatiques.

Il est aisé de comprendre que lorsque les dimensions caractéristiques des pores diminuent, la composante mécanique de l’efficacité augmente et donc l’efficacité de l’élément filtrant aussi.

La perte de charge, DR, est la différence de pression entre l’amont et l’aval de l’élément filtrant traversé par un flux gazeux comprenant ou non les éléments polluants. Elle caractérise ainsi la capacité qu’à un gaz comme l’air à traverser l’élément filtrant. On cherchera en général à avoir une perte de charge la plus faible possible, en particulier pour les éléments filtrants entrant dans des appareils filtrants de protection respiratoire, sans ventilation assistée, car une perte de charge trop importante entraîne des difficultés à pouvoir respirer sans assistance à travers le masque.

Il n’est donc généralement pas souhaitable de diminuer trop les dimensions caractéristiques des pores et/ou la porosité afin de ne pas trop augmenter la perte de charge de l’élément filtrant.

Le facteur de qualité, Qf(t), se définit par la formule :

[Math 3] dans laquelle h(ί) et DR sont respectivement l’efficacité et la perte de charge, telles que définies ci-dessus.

Le facteur de qualité permet d’évaluer globalement les performances et les possibilités d’utilisation d’un filtre, en équilibrant son efficacité à filtrer des particules de dimensions données, et sa perte de charge, donc sa capacité à laisser circuler un flux gazeux, et en particulier l’air aspiré ou le dioxyde de carbone expiré.

On comprend bien que le facteur de qualité dépend d’une optimisation la taille caractéristique des pores, la porosité (volume de l’élément filtrant non rempli par les fibres) et de l’efficacité électrostatique. On cherchera à augmenter l’efficacité en ayant des pores suffisamment petits pour bloquer les particules polluantes ou infectieuses mais suffisamment grandes pour permettre une faible perte de charge. On cherchera de même à maximiser l’effet électrostatique qui permet d’augmenter la taille des pores tout en permettant une grande efficacité, et l’on cherchera à minimiser le diamètre des fibres pour permettre la formation de pores petites tout en gardant une porosité élevée. Ce compromis est d’autant plus difficile à réaliser que les particules que l’on cherche à filtrer sont de petites tailles. C’est en particulier le cas pour la filtration des virus qui ont une taille caractéristique de l’ordre de 100 nm ou quelques centaines de nanomètres.

Un procédé particulièrement adapté à la réalisation de membranes poreuses non tissées pour protection contre les virus est le procédé d’électrofilage (en anglais : electrospinning) de polymères en solution. Dans ce procédé une solution contenant la formulation de polymère et d’additifs dans une formulation de solvants appropriés est poussée au travers d’une filière ou buse étroite, en forme d’aiguille. Cette filière est portée à un potentiel électrique (positif ou négatif) élevé, en général de l’ordre de plusieurs kilovolts, ou dizaines de kilovolts. Ouand la solution est suffisamment polaire et/ou conductrice, les charges électrostatiques générées dans la solution par le champ vont compenser les forces de tension de surface forçant les gouttes de fluide à s’étirer. Le solvant s’évaporant en quasi-totalité, voire en totalité, des fibres solides vont se former et se déposer sur un collecteur relié à une masse électrique. L’ensemble de fibres peut ainsi former une membrane poreuse non- tissée. Ce procédé permet de réaliser des fibres de dimensions variables, et en particulier des fibres dont le diamètre a pour ordre de grandeur la dizaine ou la centaine de nanomètres, ce que des procédés comme les procédés par fusion classiques ne peuvent faire.

Il est connu dans l’art antérieur, par exemple dans US2019/0314746, l’obtention d’un voile poreux non-tissé de PVDF par un procédé d’électrofilage, adaptée pour la filtration d’air. Plus précisément, US2019/0314746 décrit le procédé d’électrofilage d’une solution de PVDF, le PVDF utilisé ayant un poids moléculaire de 530000, à 20% p/v (poids pour volume) dans un mélange de solvants DMF /acétone en proportions 8/2 (v/v), à une tension de 20 kV. Les nanofibres sont électrofilées sur la surface d'un tambour recouvert d’un substrat non-tissé en polypropylène (PP). Une fois l’électrofilage des nanofibres terminé, la membrane formée par le voile de PVDF sur son substrat de PP, est séchée à 40 °C dans une étuve à vide pour éliminer au mieux le solvant résiduel. La membrane séchée est ensuite polarisée par Corona pour charger complètement les électrets. L’ensemble de fibres de PVDF dans la membrane a une distribution de diamètres avec un diamètre médian de 450 nm.

L’électrofilage en solution permet d’obtenir, dans certaines conditions, des fibres de diamètres suffisamment petits pour une bonne respirabilité et une bonne efficacité de filtration mécanique de la membrane pour la filtration de l’air. Le poly(fluorure de vinylidène), plus communément appelé PVDF, permet d’obtenir des membranes hydrophobes et résistantes chimiquement. Le PVDF est un polymère thermoplastique semi-cristallin, qui présente un polymorphisme, à savoir qu’il peut cristalliser sous différentes phases cristallines : a, b, y et d. L’enchaînement des conformations, trans (T) ou gauche (G), le long des chaînes ainsi que l’arrangement des chaînes entre-elles dans le cristal (symétrie) définissent la phase ainsi que son caractère polaire ou non polaire.

La phase alpha peut être décrite par des enchaînements de conformation TGTG (Trans Gauche + Trans Gauche -). C’est la seule phase apolaire.

La phase beta peut être décrite par des enchaînements de conformations uniquement « trans »(T) le long des chaînes, elles-mêmes ordonnées dans une maille orthorhombique non centro-symétrique. La phase beta est la phase la phase la plus polaire.

Il existe des intermédiaires entre la phase alpha et la phase beta, notamment la phase gamma, qui peut être décrite par des enchaînements de conformation T3GT3G. Elle est polaire mais beaucoup moins que la phase beta. La phase delta est également polaire mais n’a été que très peu étudiée.

Les phases polaires, notamment la phase la plus polaire beta, présentent d’importantes propriétés ferroélectriques. Ceci signifie que l’application au matériau d’un champ électrique à une valeur supérieure à un champ caractéristique appelé champ coercitif (E _c ), permet l’orientation des dipôles formés par les liaisons C-F dans la même direction. Cette orientation des dipôles, suffisamment stable dans le temps du fait de des propriétés ferroélectriques, confère au matériau une polarisation rémanente à champ électrique nul. Ainsi, la présence de phase beta dans les fibres de PVDF est particulièrement intéressante pour des applications de filtration de l’air car ceci permet de générer des charges liées au matériau et donc d’augmenter l’efficacité électrostatique (efficacité électrostatique supérieure par rapport à des fibres de matériaux diélectriques non ferroélectriques).

Il est connu de Andrew & al. (voir: Effect of electrospinning on the ferroelectric phase content of polyvinylidene difluoride fibers. Langmuir, 2008, vol. 24, no 3, p. 670-672), l’électrofilage de solutions de PVDF dans le diméthylformamide (DMF). En faisant varier certains paramètres du procédé, en l’occurrence la concentration en PVDF dans la solution et la tension appliquée lors de l’électrofilage, les auteurs arrivent à obtenir un voile de fibres en PVDF ayant une cristallinité de 49% à 58%, le pourcentage de phase beta dans la phase cristalline étant d’au plus 75%. Ainsi, les fibres obtenues ont un taux de phase beta de 37% à 47% en poids par rapport au poids de fibres.

Il est connu de Baqueri & al. (voir : Influence of Processing conditions on polymorphie behavior, crystallinity, and morphology of electrospun poly (Vinylidene fluoride) nanofibers. Journal of Applied Polymer Science, 2015, vol. 132, no 30) l’électrofilage de solutions de PVDF à une concentration de 20% en poids dans du DMF. Les auteurs arrivent à obtenir avec un débit d’électrofilage de 0,5 mL/h et une tension appliquée lors de l’électrofilage de 13 kV, un voile de fibres en PVDF ayant une cristallinité de 53% le pourcentage de phase beta dans la phase cristalline étant d’au plus 83%. Ainsi, les fibres obtenues ont un taux de phase beta de 44% en poids par rapport au poids de fibres. De plus leur diamètre médian est de 55 nm.

Il existe un besoin de fournir des voiles de fibres ayant une proportion de phase beta par rapport au poids de fibres plus important afin d’améliorer les propriétés ferroélectriques du voile.

Par ailleurs, du fait de la solubilité limitée du PVDF dans un petit nombre de solvants généralement assez toxiques, tel le DMF, la mise en œuvre d’un procédé d’électrofilage de fibres de PVDF en solution peut être assez fastidieuse du fait de la manipulation en quantités importantes de ces solvants. Il est par ailleurs à ne pas négliger, dans certains cas au moins et dans une certaine mesure, que ces solvants peuvent rester imprégnés dans les fibres de PVDF. Ceci pose des problèmes potentiels de sécurité et d’hygiène pour les utilisateurs, en particulier, si les membranes sont utilisées pour fabriquer des appareils filtrants de protection respiratoire. Il existe donc un besoin de s’affranchir de l’utilisation de solvants toxiques, ou à tout le moins d’utiliser des solvants moins toxiques, pour fabriquer un voile de polymère fluoré et/ou une membrane en dérivant.

En outre, il est préférable, à cause des risques de toxicité des nano-objets pour l’Homme, que le voile et/ou la membrane en dérivant ne contienne pas ou ne contienne que très peu de fibres de diamètre inférieur ou égal à 0.1 pm. Il convient donc de développer des voiles et/ou membranes en dérivant dont la composante électrostatique de l’efficacité est améliorée de sorte à éventuellement compenser une perte d’efficacité mécanique, due à l’utilisation de fibres ayant un diamètre supérieur à 0.1 pm.

Objectifs

L’objectif de l’invention est de proposer un voile et/ou une membrane pour la filtration d'aérosols nanométriques et/ou sub-microniques répondant à au moins l’un des besoins précités.

Un objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane adaptée pour la filtration d’air dont les fibres ont des propriétés ferroélectriques améliorées.

Un autre objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane adaptée pour la filtration d’un air destiné à être respiré, et donc ne présentant aucun danger toxicologique pour la santé humaine.

Un autre objectif de l’invention est, au moins selon certains modes de réalisation, de proposer un voile et/ou une membrane destinée à être utilisée comme partie filtrante d’un appareil filtrant de protection respiratoire.

Un autre objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane pour la filtration de l’air qui, pour une perte de charge donnée, possède une efficacité améliorée.

Un autre objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane pour la filtration de l’air qui, pour une efficacité donnée, possède une perte de charge moindre. Un autre objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane pour la filtration de l’air dont l'efficacité électrostatique est stable dans le temps, notamment dans diverses conditions d’humidité et de température.

Un autre objectif de l’invention est de proposer, au moins selon certains modes de réalisation, un voile et/ou une membrane « durables », c’est-à-dire ayant un impact faible sur l’environnement. En particulier, un objectif est de proposer un voile et/ou une membrane pour la filtration de l’air qui puisse être réutilisés après nettoyage et/ou stérilisation.

D’autres objectifs découlant directement des objectifs précités sont notamment de :

- proposer un procédé de fabrication du voile et/ou de la membrane;

- proposer un filtre comprenant le voile et/ou la membrane ainsi que tout assemblage sur lequel le filtre peut être monté de manière amovible ou non ;

- proposer un procédé de lavage et/ou stérilisation du voile et/ou de la membrane, d’un filtre en dérivant, voire d’un assemblage sur lequel le filtre est monté de manière amovible ou non.

Résumé de l’invention

L’invention concerne un voile non-tissé, poreux et chargé électrostatiquement, adapté pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques. Il comprend une multiplicité de fibres de composition C1. La composition C1 comprend au moins 50% en poids d’au moins un polymère P1 à base du motif de répétition issu du fluorure de vinylidène (VDF). Les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité en phase(s) polaire(s), préférentiellement en phase uniquement beta, d’au moins 65% en poids, par rapport à leur poids total.

Ainsi le voile selon l’invention, du fait notamment de meilleures propriétés ferroélectriques, a une efficacité électrostatique améliorée.

Selon certains modes de réalisation, les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité en phase(s) polaire(s), préférentiellement en phase uniquement beta, d’au moins 75%, ou d’au moins 80%, ou d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 96%, ou d’au moins 97%, ou d’au moins 98%, ou d’au moins 99% en poids, par rapport à leur poids total. Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 est choisi dans le groupe constitué de : un homopolymère de VDF ; un copolymère ayant un motif de répétition issu du VDF et au moins un motif de répétition issu d’un autre monomère que le VDF, l’autre monomère étant choisi dans la liste constituée de: le fluorure de vinyle (VF), le tétrafluoroéthylène (TFE), le trifluoroéthylène (TrFE), un chlorofluoroéthylène (CFE), un chlorodifluoroéthylène, le chlorotrifluoréthylène (CTFE), le dichlorodifluoroéthylène, un trichlorofluoroéthylène, l’hexafluoropropylène (FIFP), un trifluoropropène, un tétrafluoropropène, un chloro-trifluoropropène, l’hexafluoroisobutylène, le perfluorobutyléthylène, un pentafluoropropène, un perfluoroéther, notamment un perfluoroalkylvinyléther, l’éthylène, un monomère acrylique, un monomère méthacrylique et, leur mélange ; et un mélange d’homopolymère(s) et de copolymère(s).

Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 est un PVDF, un P(VDF- HFP), un P(VDF-TFE), un P(VDF-TrFE), ou leur mélange.

Selon certains modes de réalisation, ledit au moins un polymère P1 est un mélange constitué de :

- un PVDF,

- un copolymère choisi parmi : P(VDF-HFP), P(VDF-TFE) et P(VDF-TrFE) ; la proportion massique de PVDF par rapport à celle du copolymère allant de

1 :99 à 99:1, préférentiellement de 10 :90 à 90 :10, et de manière extrêmement préférentielle de 25:75 à 75:25.

Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 représente au moins 60%, ou au moins 70%, ou au moins 80%, ou au moins 90%, ou au moins 95%, ou au moins 97.5%, ou au moins 99,0%, en poids de la composition C1.

Selon certains modes de réalisation, la composition C1 comprend en outre au moins un polymère RG choisi dans la liste constituée de : un poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), un poly(méthacrylate d’éthyle) (PEMA), un poly(acrylate de méthyle) (PMA), un poly(acrylate d’éthyle) (PEA), un poly(acétate de vinyle) (PVAc), un poly(vinyl méthyl cétone) (PVMK), un polyuréthane thermoplastique (TPU), un amidon thermoplastique, des copolymères en dérivant, et leurs mélanges. Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 est constitué d’un PVDF et le polymère P1’ est constitué d’un PMMA, la proportion massique de P1 ’ par rapport à la somme des masses des polymères P1 et P1 ’ étant de 15% à 40%, préférentiellement de 16% à 30%, et de manière extrêmement préférentielle de 17% à 23%.

Selon certains modes de réalisation, le voile selon l’invention est constitué des fibres de composition C1.

Selon certains modes de réalisation, le voile a un grammage de 0.01 g/m ² à 3 g/m ² , préférentiellement de 0.02 g/m ² à 1 g/m ² , et de manière extrêmement préférentielle de 0.03 g/m ² à 0.5 g/m ² .

Selon certains modes de réalisation, le voile comprend moins de 1%, préférentiellement moins de 0.5%, et de manière davantage préférée moins de 0,1%, en nombre de fibres ayant un diamètre strictement inférieur à 100 nm.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un voile non-tissé, poreux et chargé électrostatiquement, adapté pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques, le voile étant selon des modes de réalisation décrits ci- dessus. Le procédé comprend :

- la fourniture d’au moins une composition C1 , ladite composition C1 comprenant au moins 50% en poids d’au moins un polymère P1 à base d’unité de répétition issue du VDF ;

- une étape de formation du voile par électrofilage de la composition C1.

L’invention concerne en outre, une membrane adaptée pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques comprenant :

- au moins un voile selon des modes de réalisation décrits ci-dessus ; et,

- une couche support supportant ledit voile.

Selon certains modes de réalisation, le voile au sein de la membrane a un grammage de 0.01 g/m ² à 3 g/m ² , préférentiellement de 0.02 g/m ² à 1 g/m ² , et de manière extrêmement préférentielle de 0.03 g/m ² à 0.5 g/m ² .

Selon certains modes de réalisation, la couche support est un ensemble non- tissé de fibres choisies parmi : des polyoléfines, comme un polyéthylène (PE) ou un polypropylène (PP), des polyesters, comme un poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), un poly(téréphtalate de butylène) (PBT), ou encore un poly(naphtalate d’éthylène) (PEN), des polyamides ou copolyamides, comme un PA 11, un PA 12, un PA 6, un PA 6,6, un PA 6,10, un polyacrylonitrile (PAN), des polymères fluorés, comme un polyfluorure de vinylidène (PVDF), un éthylène propylène fluoré (FEP) ou un polytétrafluoroéthylène (PTFE), et leur mélange.

Enfin, l’invention concerne un procédé de lavage/stérilisation d’un voile selon des modes de réalisation décrits ci-dessus ou d’une membrane selon des modes de réalisation décrits ci-dessus comprenant une étape de traitement par la chaleur mise en œuvre à une température de 40°C à 90° C, préférentiellement de 55° C à 85°C, et de manière extrêmement préférentielle à une température de 65°C à 80°C.

Figures

[Fig. 1] représente schématiquement un premier dispositif pour électrofilage (« avec aiguille »).

[Fig. 2] représente schématiquement un deuxième dispositif pour électrofilage (« sans aiguille »).

[Fig. 3] représente schématiquement une membrane selon un premier mode de réalisation.

[Fig. 4] représente schématiquement une membrane selon un deuxième mode de réalisation.

[Fig. 5] représente schématiquement une membrane selon un troisième mode de réalisation.

[Fig. 6] représente schématiquement un demi-masque filtrant comprenant une membrane selon l’invention.

[Fig. 7] représente schématiquement une architecture possible du filtre utilisé dans le demi-masque selon la Figure 6.

Description détaillée de l’invention

Voile L’invention concerne un voile non-tissé, poreux et chargé électrostatiquement, adapté pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques, comprenant une multiplicité de fibres de composition C1. La composition C1 comprend au moins 50% en poids d’au moins un polymère P1 à base d’unité de répétition issue du VDF. Les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité en phase(s) polaire(s) d’au moins 65% en poids par rapport au poids total de fibres. Avantageusement, la phase beta est la phase polaire majoritaire, c’est-à-dire qu’elle représente plus de 50% en poids des phases polaires. De manière préférée, la phase beta représente plus de 80%, ou encore plus de 95% des phases polaires. Dans de nombreux cas, les phase gamma et/ou delta ne sont pas détectées, et on considère alors que les fibres sont constituées uniquement de phase beta comme phase cristalline polaire.

La phase beta peut être décrite par des enchaînements de conformations all- trans (T) le long des chaînes de polymère P1. Elle est la phase la plus polaire parmi les différentes phases possibles que peut adopter le polymère P1. Du fait de la présence de cristaux sous forme de phase beta, le polymère P1 est ferroélectrique. Il peut être caractérisé par un cycle d’hystérésis de la courbe déplacement électrique-champ électrique appliqué. Son champ coercitif à 25°C est typiquement supérieur ou égal à 40 V/ pm. Sa polarisation rémanente à 25°C est assez élevée, et peut typiquement atteindre une valeur supérieure à 40 mC/m ² .

Ainsi, les fibres du voile selon l’invention, en particulier les fibres de composition C1 , sont polarisables à un champ électrique coercitif relativement faible et présentent une polarisation rémanente relativement élevée. Les fibres polarisées forment des dipôles permanents stables dans le temps et à l’humidité (hydrophobicité). Les fibres polarisées sont également stables en température. Ceci permet d’envisager des procédés de lavage / stérilisation du voile et/ou d’une membrane en dérivant et une réutilisation de ces derniers sans perte significative d’efficacité de filtration.

On entend par le terme « poreux » signifier que le voile présente un ensemble d’espaces vides appelés pores. Les pores sont avantageusement principalement des pores ouverts, c’est-à-dire qu’ils peuvent être reliés entre eux pour former des canaux très fins. Ceci permet de rendre le voile et donc toute membrane en dérivant perméable à l’air.

On entend par l’expression « chargé électrostatiquement » signifier que le voile possède des charges dipolaires et, le cas échéant, des charges d’espace.

On entend par le terme « aérosol » désigner une suspension dans un gaz, notamment l’air, de particules solides et/ou liquides présentant une vitesse de chute négligeable. Dans l’air, à 25°C et 1015 hPa, cela correspond généralement à des particules de taille inférieure à environ 100 pm. Les particules d’aérosol ayant leurs trois dimensions externes inférieures à 1 micromètre (également appelées PM1) sont qualifiées de sub-microniques. Les particules d’aérosol ayant leur trois dimensions externes inférieures à 100 nanomètres sont qualifiées de nanométriques.

Les aérosols sub-microniques ou nanométriques englobent les poussières, les brumes et brouillards, ainsi que les bioaérosols.

Les poussières, brumes et brouillard peuvent être émis par le trafic automobile (combustion incomplète) ou certaines d’activités industrielles (particules d’origine chimique et/ou thermique, ou particules secondaires, formées lors d’un changement d’état de la matière, lors d’une réaction chimique ou lors d’étapes de condensation de gaz ou solidification de liquides.

Les bioaérosols sont des aérosols contenant des microorganismes vivants (virus, bactéries, moisissures et protozoaires) ou des substances ou produits provenant de ces organismes (ex. : toxines, microorganismes morts ou fragments de microorganismes). Les bioaérosols sont omniprésents dans l’environnement et dans les milieux de travail. Ils peuvent provenir des personnes, des animaux, des plantes et du matériel manipulé, ou être générés par un procédé, par exemple. Dans le cas du virus Covid 19, le virus peut être présent dans l’air sous forme de gouttelettes propulsées par éternuements, toux, postillons, ou émises par de simple expirations.

Il existe diverses méthodes de mesure, indirectes (par exemple par prélèvement, mesure de concentration et observation microscopique) ou directes (par exemple par des méthodes électriques), bien connues de l’Homme de l’Art, afin d’évaluer la concentration en particules et leur répartition granulométrique dans un aérosol. Des aérosols comprenant des particules de NaCI de tailles allant de 50 nm à 500 nm peuvent avantageusement être utilisés pour tester l’efficacité du voile, ou de membrane en dérivant, face à des charges de type bioaérosol.

On entend par le terme « fibre » désigner un élément filamenteux, pouvant généralement être décrit par un diamètre et une longueur.

On entend par « voile non-tissé de fibres », désigner un ensemble de fibres obtenu notamment par assemblage de fibres, sans tissage, ni tricotage. Une définition complémentaire a été proposée par l'EDANA ( European Disposai and Nonwoven Association ), suivant la norme EN ISO 9092, comme signifiant fait d'une nappe de fibres individuelles, orientées directement ou au hasard, liées par friction, cohésion ou adhésion.

On entend par l’expression « taux de cristallinité en phase polaire » signifier la proportion massique de cristaux étant dans une phase polaire par rapport au poids total de fibre. Il peut être obtenu en faisant le produit du taux de cristallinité de la fibre par le taux relatif de phase(s) cristalline(s) polaire(s) au sein des phases cristallines.

Le « taux de cristallinité » peut être mesuré par diffusion des rayons X aux grands angles (WAXS). On obtient ainsi un spectre de l’intensité diffusée en fonction de l’angle de diffraction. Ce spectre permet d’identifier la présence de cristaux, lorsque des pics sont visibles sur le spectre en plus du halo amorphe. Dans le spectre, on peut mesurer l’aire des pics cristallins (notée AC) et l’aire du halo amorphe (notée AH). La proportion massique de phase cristalline dans la fibre est alors calculée par le rapport : (AC)/(AC +AH).

Alternativement, une méthode pour estimer rapidement le taux de cristallinité est de mesurer l’enthalpie de fusion des fibres (DH) par Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC) en première chauffe à une rampe de températures de 10°C/min. La proportion massique de phase cristalline dans la fibre est alors estimée par le rapport : (AHm+ AHc )/ DH100%, dans lequel DHiti est l’enthalpie de fusion, DHo est l’enthalpie associée à la transition de Curie et DH100% est l’enthalpie théorique d’un échantillon 100% cristallin.

Le taux relatif de phase(s) cristalline(s) polaire(s) dans les phases cristallines correspond notamment à la proportion massique en phases beta, gamma et delta dans les phases cristallines. Il peut être déterminé par différentes techniques comme la Calorimétrique différentielle à Balayage (DSC), la Spectroscopie à rayons X ou la Spectroscopie infrarouge par transformée de Fourier (FTIR). La phase beta étant la phase la plus polaire et/ou les phases gamma et delta pouvant être minoritaires ou inexistantes, le taux relatif de phase(s) cristalline(s) polaires dans les phases cristallines peut généralement être simplifié, de manière plus ou moins approximative, comme étant le taux de phase beta uniquement dans les phases cristallines.

En outre, l’état de l’art montre que les phases cristallines de fibres obtenues par électrofilage de PVDF sont quasi exclusivement alpha et beta. Afin d’estimer la proportion relative, F(P), de phase beta par rapport aux phases cristallines dans un échantillon à partir de son spectre infrarouge, on utilise les intensités relatives et les coefficients d’absorption de bandes caractéristiques des deux phases. F( ) est donnée par la relation :

[Math 4] dans laquelle : x _a et C _b sont les fractions relatives de phase alpha et beta dans les phases cristallines,

A _a est l’absorbance d’une bande caractéristique de la phase alpha, par exemple à 766cm ¹ ,

A _b est l’absorbance d’une bande caractéristique de la phase beta par exemple à 840cm ¹ ,

K _a est le coefficient d’absorption correspondant à la longueur d’onde caractéristique de la phase alpha (pour 766 cm ¹ , K _a est estimé à 6, 1.10 ⁴ ).

K _b est le coefficient d’absorption correspondant à la longueur d’onde caractéristique de la phase beta (pour 840 cm ¹ , K _b est estimé à 7,7.10 ⁴ ).

On entend par le terme « copolymère », au sens large, désigner un polymère issu de la copolymérisation d'au moins deux types de monomères chimiquement différents, appelés co-monomères. Un copolymère, au sens large, est donc formé d'au moins deux motifs de répétition. Il peut par exemple être formé de deux, trois ou quatre motifs de répétition. Un copolymère, au sens strict, est formé d’exactement deux motifs de répétition, comme par exemple le P(VDF- TrFE).

On entend par le terme « mélange de polymères » désigner une composition de polymères homogène macroscopiquement. Le terme englobe les mélanges de polymères compatibles, c'est à dire miscibles, le mélange présentant une température de transition vitreuse intermédiaire à celles de ces polymères considérés individuellement. Le terme englobe également de telles compositions composées de phases non miscibles entre elles et dispersées à échelle micrométrique.

On entend par le terme « température de fusion » désigner la température à laquelle un polymère au moins partiellement cristallisé passe à un état liquide visqueux. La température de fusion peut être mesurée par calorimétrie différentielle à balayage (DSC) selon la norme NF EN ISO 11357-3 :2018, en deuxième chauffe, en utilisant une vitesse de chauffe de 10°C/min.

Dans la présente demande, les formes singulières « un », respectivement « le », signifient par défaut « au moins un », et respectivement « ledit au moins un » (ces dernières formulations ne sont pas toujours utilisées de sorte à alléger certaines tournures de phrase), à moins qu’indiqué autrement.

Dans l’ensemble des gammes énoncées dans la présente demande, les bornes sont incluses sauf mention contraire.

Selon certains modes de réalisation, les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité en phase(s) polaire(s) d’au moins 65%, et préférentiellement d’au moins 75%, ou d’au moins 80%, ou d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 96%, ou d’au moins 97%, ou d’au moins 98%, ou d’au moins 99% en poids par rapport à leur poids total.

Préférentiellement, les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité en phase beta d’au moins 65%, et préférentiellement d’au moins 75%, ou d’au moins 80%, ou d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 96%, ou d’au moins 97%, ou d’au moins 98%, ou d’au moins 99% en poids par rapport à leur poids total. Avantageusement, les fibres de composition C1 ont un taux de cristallinité d’au moins 60%, ou d’au moins 65%, ou d’au moins 70%, ou d’au moins 75%, ou d’au moins 80%, ou d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 99%.

Avantageusement, les fibres de composition C1 ont taux relatif de phase(s) cristalline(s) polaire(s), notamment de phase beta, d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 99%.

Le taux de cristallinité et/ou le taux relatif de phase(s) cristalline(s) polaire(s) peuvent être augmentés de diverses manières, comme présenté dans des modes de réalisation ci-après.

Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 est choisi dans le groupe constitué de : un homopolymère de VDF ; un copolymère ayant un motif de répétition issu du VDF et au moins un motif de répétition issu d’un autre monomère que le VDF, l’autre monomère étant choisi dans la liste constituée de: le fluorure de vinyle (VF), le tétrafluoroéthylène (TFE), le trifluoroéthylène (TrFE), un chlorofluoroéthylène (CFE), un chlorodifluoroéthylène, le chlorotrifluoréthylène (CTFE), le dichlorodifluoroéthylène, un trichlorofluoroéthylène, l’hexafluoropropylène (HFP), un trifluoropropène, un tétrafluoropropène, un chloro-trifluoropropène, l’hexafluoroisobutylène, le perfluorobutyléthylène, un pentafluoropropène, un perfluoroéther, notamment un perfluoroalkylvinyléther, l’éthylène, un monomère acrylique, un monomère méthacrylique, et leur mélange ; et un mélange d’homopolymère(s) et de copolymère(s) précités.

Il est bien entendu que tous les isomères géométriques des composés fluorés précités sont inclus dans les terminologies ci-dessus, tels que : le 1 ,1- chlorofluoroéthylène (1 ,1 -CFE), le 1 ,2-chlorofluoroéthylène (1 ,2-CFE), 1 ,2- dichloro-1 ,2-difluoroéthylène, 1 ,1 -dichloro-1 ,1 - difluoroéthylène et 1 ,1 ,2-trichloro- 2-fluoroéthylène, le 3,3,3-trifluoropropène, le 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène (1233xf), le 1-chloro-3,3,3-trifluoropropène (1233zd), le 1 , 3,3,3- tétrafluoropropène, le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (ou 1234yf), le 3-chloro-2,3,3- trifluoropropène (ou 1233yf), le 3-chloro-3,3,3-trifluoropropène, le 1 ,1 ,3,3,3- pentafluoropropène ou le 1 ,2,3,3,3-pentafluoropropène. Parmi les perfluoroalkylvinyléthers, on peut citer ceux de formule générale : Rf- 0-CF-CF2, Rf étant un groupement alkyle, de préférence en C1 à C4 et par exemple le méthylvinyléther (MVE) ou l’isopropyl vinyléther (PVE).

Parmi les monomères de type acrylique ou méthacrylique, on peut citer : l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide (2-trifluorométhyl) acrylique, l’hydroxyéthyl acrylate, l’hydroxyéthyl méthacrylate, l’hydroxypropyl acrylate, l’hydroxypopyl méthacrylate, l’hydroxyéthylhexyl acrylate, l’hydroxyethyl hexyl méthacrylate, et leur mélange.

Dans les modes de réalisation où P1 comprend un copolymère, ce dernier est avantageusement un copolymère statistique.

Dans des modes de réalisation préférés le polymère P1 est un PVDF, un P(VDF-HFP), un P(VDF-TFE), un P(VDF-TrFE), ou leur mélange.

Selon certains modes de réalisation, ledit au moins un polymère P1 est constitué de PVDF. Ceci inclue des mélanges de PVDFs, notamment de PVDFs ayant des masses molaires moléculaires en poids différentes.

Selon certains modes de réalisation, ledit au moins un polymère P1 est constitué d’un P(VDF-HFP), ou d’un P(VDF-TFE), ou d’un P(VDF-TrFE). Ceci inclue des mélanges de copolymères, par exemple P(VDF-TrFE), ayant des ratios en monomères différents et/ou des masses molaires moléculaires en poids différentes.

Selon certains modes de réalisation, ledit au moins un polymère P1 est un mélange constitué de :

- un PVDF,

- un copolymère choisi parmi : P(VDF-HFP), P(VDF-TFE) et P(VDF-TrFE) ; la proportion massique du PVDF par rapport à celle du copolymère allant de 1 :99 à 99:1.

Préférentiellement, la proportion massique de PVDF par rapport à celle du copolymère est de 10:90 à 90:10. De manière davantage préférée, la proportion massique de PVDF par rapport à celle du copolymère est de 25:75 à 75:25.

Le P(VDF-FIFP) a avantageusement une proportion molaire en motif de répétition issu du FIFP de 15% à 35%. Le P(VDF-TFE) a avantageusement une proportion molaire en motif de répétition issu du TFE de 8% à 30%, préférentiellement de 15% à 28%, préférentiellement encore de 18% à 25%, et de manière extrêmement préférée de 20% à 22%, par rapport au nombre total de moles des motifs issus du VDF et du TFE.

Le P(VDF-TrFE) a avantageusement une proportion molaire en motif de répétition issu du TrFE de 15 à 50%, préférentiellement de 16% à 35%, préférentiellement encore de 17% à 32%, et de manière extrêmement préférée de 18% à 28%, par rapport au nombre total de moles des motifs issus du VDF et du TrFE.

Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 a un indice de fluidité à 230°C sous une charge de 12,5 kg, de 0,1 à 15 g/10 minutes, préférentiellement de 1 à 10 g/10 minutes, et encore préférentiellement de 3 à 8 g/10 minutes, tel que mesuré selon la norme ASTM D1238-13.

La composition C1 comprend au moins 50% en poids du polymère P1 par rapport au poids total de C1. Des proportions suffisamment élevées en polymère P1 dans C1 permettent de garantir une bonne cristallisation de C1 sous forme majoritairement ferroélectrique. Selon certains modes de réalisation, la composition C1 comprend au moins 60%, ou au moins 70%, ou au moins 80%, ou au moins 90%, ou au moins 95%, ou au moins 97,5%, ou au moins 99,0% du polymère P1.

Selon certains modes de réalisation, la composition C1 peut comprendre, en outre, au moins un polymère PT autre que le polymère P1. Le polymère PT peut notamment être choisi dans la liste constituée de : un poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), un poly(méthacrylate d’éthyle) (PEMA), un poly(acrylate de méthyle) (PMA), un poly(acrylate d’éthyle) (PEA), un poly(acétate de vinyle) (PVAc), un poly(vinyl méthyl cétone) (PVMK), un polyuréthane thermoplastique (TPU), un amidon thermoplastique, des copolymères en dérivant, et leurs mélanges.

Selon certains modes de réalisation, la composition C1 comprend un polymère P1 et un polymère PT, P1 étant constitué d’un PVDF et PT étant constitué d’un PMMA. Avantageusement, la proportion massique de PMMA par rapport à la somme des masses de PMMA et PVDF est avantageusement de 15% à 40%, préférentiellement de 16% à 30%, et de manière encore plus préférentielle de 17% à 23%. L’ajout de PMMA au PVDF dans ces proportions permet d’augmenter sensiblement le taux de cristallinité en phase beta et n’affecte que dans une moindre mesure le taux de cristallinité.

Selon certains modes de réalisation, la composition C1 peut comprendre en outre un certain nombre d’additifs. Un exemple d’additif est par exemple un additif à effet bactéricide ou fongicide. La composition C1 comprend préférentiellement moins de 5% en poids, ou moins de 4% en poids, ou moins de 3% en poids, ou moins de 2% en poids, ou moins de 1% en poids d’additif.

De manière avantageuse, la composition C1 ne comprend pas d’additif conducteur électrique et/ou thermique, tels des nanotubes de carbone, du graphène ou encore un organosilicate. En effet de tels additifs conducteurs peuvent avoir un effet négatif sur la stabilité des charges d’espace pouvant participer à l’efficacité par induction (efficacité électrostatique) de la membrane. En particulier, ils sont susceptibles de provoquer une décharge prématurée des fibres dans le temps ou prématurée dans des environnements spécifiques (par exemple lavage et/ou de stérilisation).

De même, et de manière avantageuse, la composition C1 ne comprend pas de particule ferroélectrique inorganique, telles des particules de ferrite, ou des particules de BaTi03.

De même, et de manière avantageuse, la composition C1 ne comprend pas de nanocharge, c’est-à-dire de charge ayant au moins une dimension inférieure ou égale à 100 nm. En effet, de telles charges seraient susceptible de présenter des risques par inhalation pour la santé humaine.

Alternativement à ces modes de réalisation, la composition C1 peut être constituée uniquement du polymère P1.

Le voile comprend généralement au moins 50% en poids de fibres de composition C1 par rapport au poids total du voile. Selon certains modes de réalisation, le voile comprend au moins 60%, ou au moins 70%, ou au moins 80%, ou au moins 90%, ou au moins 95%, ou au moins 97,5%, ou au moins 99,0% de fibres de composition C1.

Selon certains modes de réalisation, le voile peut comprendre en outre au moins une composition C1’ différente de la composition C1. Cette autre composition peut être une composition constituée d’au moins 50% en poids d’au moins un autre polymère que P1. Cette autre composition peut notamment être une composition constituée d’au moins 60%, ou d’au moins 70%, ou d’au moins 80%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 95% en poids d’un autre polymère que P1. L’autre polymère que P1 peut être un des polymères P1 ’ précités. L’autre polymère que P1 peut également être un polymère choisi dans la liste constituée de : une polyoléfine, comme un polyéthylène ou un polypropylène, un polyamide (PA 11 ; PA 12 ; PA 6 ; PA 6,6 ; PA 6,10), un poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), un polyaryléthercétone, un polyéther sulfone, un ester polyméthacrylique, un ester polyacrylique, un polyéthylène oxyde (PEO), un polyéthylène glycol (PEG), un polystyrène (PS), un acide polylactique (PLA), un acide polyacrylique (PA), un alcool polyvinylique (PVA), un polysulfone, un polyacrylonitrile, un polyuréthane, un polycaprolactone, un polyimide, un polymère fluoré, tel un PVDF, un P(VDF-HFP), un P(VDF-TFE), un P(VDF- CFE), un P(VDF-TrFE-CFE), un P(VDF-T rFE-CTFE), un fluorure de polyvinyle (PVF), un polychlorotrifluoroéthylène (PCTFE), un polytétrafluoroéthylène (PTFE), un poly(éthylène-co-tétrafluoroporpène (ETFE), un poly(tétrafluoroéthylène-co-perfluoropropyl éther) (PFA), un poly(éthylène-co- chlorotrifluoroéthylène) (E-CTFE), un poly (tétrafluoroéthylène co perfluoropropène) (E-CTFE), un polyméthacrylate de méthyle (PMMA), un copolymère du PMMA, tel un poly (méthylméthacylate-co-éthylacrylate) ou un copolymère bloc PMMA-PS, un poly(méthacrylate d’éthyle) (PEMA), un poly(acrylate de méthyle) (PMA), un poly(acrylate d’éthyle) (PEA), un poly(acétate de vinyle) (PVAc), un poly(vinyl méthyl cétone) (PVMK), un polyuréthane thermoplastique (TPU), un amidon thermoplatique, des copolymères en dérivant, et leurs mélanges.

Alternativement à ces modes de réalisation le voile peut être constitué uniquement de fibres de composition C1.

Les fibres du voile ont avantageusement un diamètre médian strictement supérieur à 100 nm. Le diamètre des fibres et leur distribution peut être estimé par microscopie électronique à balayage (SEM), comptage et analyse par un logiciel dédié. Selon certains modes de réalisation, le diamètre médian des fibres du voile est supérieur ou égal à 150 nm, ou supérieur ou égal à 200 nm, ou supérieur ou égal à 250 nm.

Selon certains modes de réalisation, le diamètre médian des fibres du voile est inférieur ou égal à 1600 nm, ou inférieur ou égal à 1400 nm, ou inférieur ou égal à 1200 nm, ou inférieur ou égal à 1000 nm, ou inférieur ou égal à 800 nm, ou inférieur ou égal à 600 nm, ou inférieur ou égal à 550 nm, ou inférieur ou égal à 500 nm, ou inférieur ou égal à 450 nm.

Selon certains modes de réalisation, le voile comprend moins de 1%, préférentiellement moins de 0.5%, et de manière davantage préférée moins de 0,1%, en nombre de fibres ayant un diamètre strictement inférieur à 100 nm.

Ces modes de réalisation sont notamment avantageux lorsque le voile est destiné à être utilisé dans un appareil filtrant de protection respiratoire du fait des risques potentiels engendrés par la respiration d’objets nanométriques, c’est-à-dire ayant au moins une dimension de taille inférieure à 100 nm.

Selon certains modes de réalisations, le diamètre médian des fibres du voile peut notamment être de 150 nm à 600 nm, préférentiellement de 200 nm à 500 nm, et encore préférentiellement de 250 nm à 450 nm.

Selon certains modes de réalisation, le voile a un grammage (masse surfacique) de 0.01 g/m ² à 3 g/m ² . Le grammage peut être estimé par simple pesée d’une superficie donnée, par exemple 200 mm x 250 mm, préférablement après étuvage pour s’assurer de l’absence de solvant résiduel. Le voile a préférentiellement un grammage de 0.02 g/m ² à 1 g/m ² et, de manière davantage préférée un grammage de 0.03 g/m ² à 0.5 g/m ² .

Selon certains modes de réalisation, le voile a une épaisseur moyenne de 0.1 pm à 100 pm. L’épaisseur moyenne peut par exemple être estimée à l’aide d’un micromètre mécanique, d’un capteur optique ou laser, ou encore par microscopie optique ou par microscopie électronique à balayage (MEB). Le voile a préférentiellement une épaisseur moyenne de 0.2 pm à 10 pm et, de manière encore préférentielle de 0.3 pm à 0.8 pm.

Selon certains modes de réalisation, le voile a une perte de charge inférieure ou égale à 500 Pa pour un débit nominal d’air de 95 L/min et/ou une perte de charge inférieure ou égale à 100 Pa pour un débit nominal d’air de 30 L/min (voir norme EN149+A1 :2009). Le voile a préférentiellement une perte de charge inférieure ou égale à 350 Pa, préférentiellement inférieure ou égale à 250 Pa, préférentiellement inférieure ou égale à 100 Pa, et de manière extrêmement préférée inférieure ou égale à 50 Pa pour un débit d’air de 95 L/min. Le voile a préférentiellement une perte de charge inférieure ou égale à 75 Pa, préférentiellement inférieure ou égale à 50 Pa et de manière extrêmement préférée inférieur ou égale à 25 Pa pour un débit d’air de 30 L/min.

Selon certains modes de réalisation, la membrane a une efficacité d’au moins 75 % pour des aérosols d’une solution de NaCI nébulisée (taille des particules allant de 50 nm à 500 nm). La membrane peut notamment avoir une efficacité d’au moins 80 %, ou d’au moins 85%, ou d’au moins 90%, ou d’au moins 94%, ou d’au moins 95%, ou d’au moins 96%, ou d’au moins 99%, ou d’au moins 99,90%, ou d’au moins 99,95%.

Selon certains modes de réalisation, les motifs issus du VDF dans le polymère P1 sont issus, au moins en partie, d’un VDF biosourcé. Le terme « biosourcé » signifie « issu de la biomasse ». Ceci permet d’améliorer l’empreinte écologique de la membrane. Le VDF biosourcé peut être caractérisé par une teneur en carbone renouvelable, c’est-à-dire en carbone d’origine naturelle et provenant d’un biomatériau ou de la biomasse, d'au moins 1 % atomique comme déterminé par la teneur en 14C selon la norme NF EN 16640. Le terme de « carbone renouvelable » indique que le carbone est d’origine naturelle et provient d'un biomatériau (ou de la biomasse), comme indiqué ci-après. Selon certains modes de réalisation, la teneur en bio-carbone peut être supérieure à 5%, de préférence supérieure à 10%, de préférence supérieure à 25%, de préférence supérieure ou égale à 33%, de préférence supérieure à 50%, de préférence supérieure ou égale à 66%, de préférence supérieure à 75%, de préférence supérieure à 90%, de préférence supérieure à 95%, de préférence supérieure à 98%, de préférence supérieure à 99%, avantageusement égale à 100%.

Procédé

Un procédé pour fabriquer un voile selon l’invention comprend une étape de formation du voile par électrofilage (electrospinning) d’au moins une composition C1. L’électrofilage est un procédé électrohydrodynamique bien connu, permettant de fabriquer des fibres de polymères de petite taille, notamment des fibres de diamètre allant de quelques dizaines de nanomètres à plusieurs centaines de nanomètres. Lorsqu'une tension électrique suffisamment haute est appliquée à une gouttelette de polymère à l’état fondu ou en solution, la gouttelette se charge. Une force de répulsion électrostatique s'oppose alors à la tension de surface de la gouttelette forçant cette dernière à s'étirer, jusqu’à former un cône, appelé « cône de Taylor ». Un jet chargé électriquement est éjecté du sommet du cône de Taylor puis accéléré par un champ électrique. Le jet s’étend dans la direction du champ électrique et s’amincit lors de son déplacement vers une électrode de collecte reliée à la terre. L’extension du jet et son amincissement s’accompagnent d’une solidification de fibres de polymères. Les fibres issues du jet sont récupérées directement sur l’électrode de collecte, ou avantageusement sur un substrat placé devant l’électrode de collecte, à la fin de leur parcours. L’électrofilage peut notamment être « avec aiguille » ou « sans aiguille », comme expliqué de manière schématique par les figures 1 et 2 ci-dessous. Afin de faciliter les explications, nous considérerons par la suite, à titre purement pédagogique et nullement limitatif, que le voile est constitué d’une unique composition C1 , elle-même constituée du polymère P1.

La Figure 1 présente le schéma d’une installation d’électrofilage « avec aiguille », généralement utilisée en laboratoire. L’installation 10 comprend une seringue 11 comprenant une solution 12 de polymère P1. La seringue est généralement munie d’une pompe (non représentée) permettant de contrôler le débit de solution en sortant. Faisant face à la seringue se trouve une électrode de collecte 14 reliée à la terre. Un générateur haute tension 13 entre la seringue et l’électrode de collecte 14 permet de générer un champ électrique. Un filament 15, soumis au champ électrique, est éjecté de la seringue 11 , et est préférablement déposé sur un substrat 16, différent de l’électrode de collecte 14.

La Figure 2 présente le schéma d’une installation d’électrofilage « sans aiguille », généralement avantageux pour permettre une plus grande productivité (quantité déposée pour un temps donné), sur une surface plus étendue. L’installation 20 comprend un bain 21, ouvert, comprenant le polymère P1 dans un état fluide (en solution, à l’état fondu, etc) et une électrode tournante 22 trempant dans le bain 21 . La vitesse de rotation de l’électrode permet d’adapter le flux de composition C1 étant éjectée du bain. Faisant face au bain 21 et à l’électrode tournante 22 se trouve une électrode de collecte 24 reliée à la terre. Un générateur haute tension 23 entre le bain 21 /électrode tournante 22 et l’électrode de collecte 24 permet de générer un champ électrique. Des filaments 25, soumis au champ électrique, sont éjectés du bain 21 . Ils sont préférablement déposés sur un substrat 26, différent de l’électrode de collecte 24. Le substrat 26 peut notamment être une bande déroulante.

Plusieurs paramètres du procédé peuvent être ajustés de telles sorte à obtenir un voile aux propriétés avantageuses, notamment ayant une bonne efficacité de filtration et/ou une faible perte de charge et/ou peut de fibres de taille inférieure à 100 nm. Les paramètres sont notamment ajustés de telle sorte à obtenir des fibres de taille voulue, d’aspect sensiblement homogène et minimisant la présence de billes.

Le polymère P1 peut être dissout dans différents solvants ou mélanges de solvants (« véhicule liquide »).

Selon un premier mode de réalisation, le véhicule liquide ne comprend pas de diméthylsulfoxyde (DMSO) et comprend, est essentiellement constitué de, ou est constitué de : au moins 50% en poids d’un (premier) liquide ayant un paramètre de solubilité de Hansen dr de 7 MPa ^1/2 à 20 MPa ^1/2 et a une température d’ébullition supérieure à 100°C.

Selon certaines variantes, le (premier) liquide a un paramètre de solubilité de Hansen dr de 15 MPa ^1/2 à 20 MPa ^1/2 , préférentiellement de 15 MPa ^1/2 à 18 MPa ^1/2 . Le premier liquide peut notamment être constitué de la gamma- butyrolactone, du propylène carbonate, ou de leur mélange. Cette variante est particulièrement adaptée lorsque la polymère fluoré comprend un PVDF ou est constitué d’un PVDF.

Selon d’autres variantes, le (premier) liquide a un paramètre de solubilité de Hansen dr de 8 MPa ^1/2 à 15 MPa ^1/2 , préférentiellement de 10 MPa ^1/2 à 15 MPa ^1/2 . Le premier liquide peut notamment être constitué de la cyclopentanone, le diméthyl phtalate, l’acétoacétate d’éthyle, le triéthyl phosphate, le lactate d’éthyle, et leur mélange. Selon le premier mode de réalisation, le (premier) liquide est choisi dans la liste constituée de : la cyclopentanone, le diméthyl phtalate, l’acétoacétate d’éthyle, le triéthyl phosphate, le lactate d’éthyle, la gamma-butyrolactone, le propylène carbonate, et leur mélange. Préférentiellement, le (premier) liquide peut être choisi dans la liste constituée de : la cyclopentanone, le diméthyl phtalate, l’acétoacétate d’éthyle, le triéthyl phosphate, le lactate d’éthyle, et leur mélange.

Selon certains modes de réalisation, le (premier) liquide est constitué de la cyclopentanone.

Le véhicule liquide de ce premier mode de réalisation peut comprendre au moins un deuxième liquide, le deuxième liquide ayant une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C. Le deuxième liquide peut notamment être choisi parmi la liste constituée de : l’acétone, l’acétate d’éthyle, la 2- butanone, l’eau et leur mélange. Avantageusement, le deuxième liquide est constitué d’acétate d’éthyle ou d’un mélange d’acétate d’éthyle et d’eau.

Selon certains modes de réalisation, le véhicule liquide comprend de l’eau, l’eau constituant jusqu’à 5% en poids, préférentiellement jusqu’à 3% en poids du véhicule liquide.

Selon certains modes de réalisation, le véhicule liquide est constitué dudit au moins un premier liquide et dudit au moins un deuxième liquide.

Selon certains modes de réalisation, la proportion massique en premier liquide par rapport au deuxième liquide est de 20:80 à 80:20, et préférentiellement de 50:50 à 75 :25.

Selon un deuxième mode de réalisation, le véhicule comprend : au moins 15% en poids de diméthylsulfoxyde (DMSO), par rapport au poids total de véhicule liquide, et au moins un deuxième liquide, le deuxième liquide ayant un paramètre de solubilité de Hansen dr de 7 MPa ^1/2 à 15 MPa ^1/2 et une température d’ébullition strictement supérieure à 100°C.

Selon certains modes de réalisation, le DMSO représente au moins 20%, préférentiellement au moins 25%, et encore préférentiellement au moins 30% en poids du poids total du véhicule liquide.

Selon certains modes de réalisation, le deuxième liquide représente au moins 10% en poids du poids total du véhicule liquide. Selon certains modes de réalisation, le deuxième liquide a un paramètre de solubilité de Hansen dr supérieur ou égal à 8 MPa ^1/2 , préférentiellement supérieur ou égal à 9 MPa ^1/2 et de manière extrêmement préférée supérieur ou égal à 10 MPa ^1/2 .

Selon certains modes de réalisation, le deuxième liquide est choisi dans la liste constituée de : la cyclopentanone, le diméthyl phtalate, l’acétoacétate d’éthyle, le triéthyl phosphate, le lactate d’éthyle, et leur mélange.

Selon certains modes de réalisation, le deuxième liquide est constitué de cyclopentanone.

Selon certains modes de réalisation, le ratio massique en DMSO par rapport au deuxième liquide est alors avantageusement de 40 :60 à 60 :40.

Selon certains modes de réalisation, le véhicule liquide est constitué du DMSO et dudit au moins un deuxième liquide. Le ratio massique en DMSO par rapport au deuxième liquide est alors avantageusement de 40 :60 à 60 :40.

Selon certains modes de réalisation, le véhicule liquide comprend au moins un troisième liquide, le troisième liquide ayant une température d’ébullition inférieure ou égale à 100°C. Le troisième liquide représente avantageusement de 5% à 60% en poids par rapport au poids total du véhicule liquide.

Selon certains modes de réalisation, le troisième liquide est choisi parmi la liste constituée de : l’acétone, l’acétate d’éthyle, la 2-butanone, l’eau et leur mélange. Selon certains modes de réalisation, le troisième liquide est constitué d’acétate d’éthyle ou d’un mélange d’eau et d’acétate d’éthyle.

Selon certains modes de réalisation, le troisième liquide comprend de l’eau, l’eau constituant jusqu’à 5% en poids, préférentiellement jusqu’à 3% en poids, du véhicule liquide.

Selon certains modes de réalisation, le ratio massique en poids de la somme des poids du DMSO et du deuxième liquide par rapport au poids du troisième liquide est avantageusement de 20:80 à 80:20, préférentiellement de 40:60 à 60:40.

Selon certains modes de réalisation, le véhicule liquide est constitué du DMSO, dudit au moins un deuxième liquide et dudit au moins un troisième liquide. Le ratio massique en poids de la somme des poids du DMSO et du deuxième liquide par rapport au poids du troisième liquide est avantageusement de 20:80 à 80:20, préférentiellement de 40:60 à 60:40.

Avantageusement, aucun des solvants suivants n’est utilisé dans la composition du véhicule liquide pour dissoudre le polymère P1 , du fait de leur risque CMR (cancérigène, mutagène, toxique pour la reproduction) : la N-N- diméthylformamide (DMF), la N,N-diméthylacétamide (DMac), le tétrahydrofurane (THF), la tétraméthylurée, le triméthylphosphate et la N-méthyl- 2-pyrrolidone.

Avantageusement, aucun des solvants suivants n’est utilisé dans la composition du véhicule liquide pour dissoudre le polymère P1 , du fait de leur risque CMR (cancérigène, mutagène, toxique pour la reproduction) : la N-N- diméthylformamide (DMF), la N,N-diméthylacétamide (DMac), le tétrahydrofurane (THF), la tétraméthylurée, le triméthylphosphate et la N-méthyl- 2-pyrrolidone.

Selon certains modes de réalisation, le polymère P1 est dissout dans un véhicule liquide DMSO/cyclopentanone/acétate d’éthyle. L’acétone et l’acétate d’éthyle permettent notamment de rendre les mélanges plus volatils et assurent une bonne cristallisation des fibres.

La concentration du polymère P1 dans un des solvants précités ou leur mélange est comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale, en deçà ou au- delà desquelles électrofil âge ne forme plus substantiellement de filament mais également des billes. Généralement, la quantité en polymère P1 dans un des solvants précités ou leur mélange représente de 3% à 30% en poids, préférentiellement de 6% à 20% en poids, et de manière extrêmement préférée de 9% à 12% du poids total de solution.

Le polymère P1 a généralement une masse moléculaire moyenne en poids choisie entre une valeur minimale et une valeur maximale. En effet, une masse moléculaire trop faible entraîne la présence billes, non souhaitées, lors de l’électrofilage. Une masse moléculaire trop élevée a tendance à produire des fibres de trop grand diamètre. Le polymère P1 a généralement une masse moléculaire moyenne en poids allant de 100000 g/mol à 2000000 g/mol. Préférentiellement, il a une masse moléculaire moyenne en poids de 300000 g/mol à 1 500000 g/mol, et de manière extrêmement préférée de 400000 à 700 000 g/mol.

Pour un polymère P1 de masse moléculaire donnée, dans un solvant ou mélange de solvants donnés, la concentration de P1 est nécessairement supérieure à la concentration critique d’enchevêtrement.

La viscosité de la solution de polymère P1 , mesurée par viscosimètre BROOKFIELD à 25°C, est généralement de 50 à 300 cP. Préférentiellement, la viscosité de la solution est de 75 à 265 cP, et de manière extrêmement préférée de 80 à 150 cP.

Selon certains modes de réalisation, la solution peut comprendre un additif permettant d’améliorer la processabilité du filament à électrofiler. L’additif peut notamment être un additif permettant de moduler certaines propriétés électrohydrodynamique de la solution. La proportion massique d’additif ne dépasse généralement pas 5% du poids total de la solution.

L’additif peut notamment être de l’eau. L’eau a pour avantage de faire augmenter la conductivité de la solution et de s’évaporer au cours de l’étape d’électrofilage.

L’additif peut également être un sel. Citons par exemple NaCI et LiCI ou encore les sels d’ammonium tels : TBAC (chlorure de tétrabutylammonium), TEAC (chlorure de tétraéthylammoniun) ou TEAB (bromure de tétraéthylammonium). Ces sels peuvent avantageusement être éliminés, au moins en partie, par lavage, notamment par lavage à l’eau, après formation des fibres par électrofilage.

Des paramètres d’appareillage, tels que pour les dispositifs utilisés dans les installations représentées aux Figures 1 et 2, peuvent également être ajustés :

- le voltage inter-électrode : ce dernier peut être généralement ajusté à une valeur de 5 kV à 40 kV ; de préférence le voltage inter-électrodes est choisi de sorte à être aussi faible que possible de sorte à limiter la consommation énergétique du procédé et à empêcher au mieux tout risque de de 9 kV à 25 kV et de manière extrêmement préférée de 10 kV à 20 kV ; - la distance entre la zone d’éjection du polymère et le substrat : cette dernière est généralement ajustée de 5 cm à 30 cm, et de préférence de 10 cm à 20 cm ;

- le débit d’éjection de polymère P1 : ce dernier est avantageusement choisi de manière à être le plus élevé possible en fonction du type d’appareillage (seringue 11 ou électrode tournante 22 trempant dans le bain 21) ;

- la température du milieu dans lequel le filament de polymère P1 en formation est destiné à se déplacer : ceci influence directement la température d’évaporation du solvant de la solution ; préférentiellement cette température est proche de la température ambiante. Elle peut notamment être de 10 °C à 80 °C, préférentiellement de 20 °C à 60 °C et de manière davantage préférée de 25 °C à 45 °C.

- l’humidité relative dans lequel le filament de polymère P1 en formation est destiné à se déplacer ; préférentiellement, cette humidité est de 20% à 60% à la température du milieu.

- ou d’autres conditions spécifiques, par exemple une convection forcée de l’air pour favoriser l’évaporation du solvant.

Le voile formé par électrofilage ne nécessite pas obligatoirement d’étape supplémentaire de polarisation, puisque du fait du fort champ électrique exercé, les fibres se trouvent généralement dans un état suffisamment polarisé après électrofilage.

Le voile formé par électrofilage peut subir après sa formation une étape de recuit à une température inférieure à la température de fusion du polymère puis refroidi à température ambiante (25°C). Cette étape de recuit permet d’évaporer éventuellement le solvant résiduel et d’augmenter éventuellement la cristallinité, et donc les propriétés ferroélectriques, de P1. L’étape de recuit sera habituellement suivie d’une étape de polarisation, par contact ou par corona.

Membrane

Le voile selon l’invention peut être suffisamment épais à lui seul pour former une membrane adaptée pour la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques.

A contrario, une membrane de filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques selon l’invention, peut comprendre :

- au moins un voile selon l’invention ; et, - une couche support poreuse supportant ledit au moins un voile.

Selon certains modes de réalisation, le voile a un grammage de 0,01 g/m ² à 3 g/m ² . Le voile a préférentiellement un grammage de 0,02 g/m ² à 1 g/m ² et, de manière davantage préférée un grammage de 0,03 g/m ² à 0,5 g/m ² .

Selon certains modes de réalisation, le voile a une épaisseur moyenne de 0,1 pm à 100 pm. Le voile a préférentiellement une épaisseur moyenne de 0,2 pm à 10 pm et, de manière encore préférentielle de 0,3 pm à 0,8 pm.

La couche support permet notamment d’assurer la bonne tenue mécanique de la membrane. La couche support peut être un ensemble tissé ou non-tissé de fibres.

Avantageusement la couche support a une faible perte de charge.

Selon certains modes de réalisation, notamment lors que le voile est mis en œuvre par électrofilage, la couche support peut être le substrat sur lequel le voile a été électrofilé.

Selon certains modes de réalisation, la couche support peut être un ensemble non-tissé de fibres thermoplastiques. La couche support peut notamment être un ensemble non-tissé de fibres choisies parmi : des polyoléfines, comme un polyéthylène (PE) ou un polypropylène (PP), des polyesters, comme un poly(téréphtalate d’éthylène) (PET), un poly(téréphtalate de butylène) (PBT), ou encore un poly(naphtalate d’éthylène) (PEN), des polyamides ou copolyamides, comme un PA 11, un PA 12, un PA 6, un PA 6,6, un PA 6,10, un polyacrylonitrile (PAN), des polymères fluorés, comme un polyfluorure de vinylidène (PVDF), un éthylène propylène fluoré (FEP) ou un polytétrafluoroéthylène (PTFE), et leur mélange.

Selon certains modes de réalisation, la couche support est susceptible d’être obtenue par un procédé de fusion-soufflage (meltblown) ou par un procédé de filage-nappage (spunbond). Un procédé meltblown permet généralement d’obtenir des fibres ayant un diamètre allant de 0,5 pm à 10 pm. Un procédé spunbond permet généralement d’obtenir des fibres ayant un diamètre allant de 10 pm à 50 pm et est généralement moins cher à mettre en œuvre qu’un procédé meltblown. Selon certains modes de réalisation, la couche support a un grammage de 5 g/m ² à 100 g/m ² , préférentiellement de 10 g/m ² à 50 g/m ² et de manière extrêmement préférée de 15 g/m ² à 40 g/m ² .

Selon des modes de réalisation particuliers, une membrane comprend un ou plusieurs voiles selon l’invention, par exemple essentiellement constitué(s), ou constitué(s), de fibres de PVDF ou de fibres constituées d’un mélange de PVDF et : P(VDF-HFP) ou P(VDF-TFE) ou P(VDF-TrFE), ou encore de fibres constituées d’un mélange de PVDF et PMMA. Le(s) voile(s) sont obtenu(s) par électrofilage et ont un grammage de 0,02 g/m ² à 1 g/m ² . Le substrat peut être notamment un PVDF, un PP ou encore un PET obtenu par fusion-soufflage et ayant un grammage de 10 g/m ² à 50 g/m ² .

La Figure 3 présente une membrane 30 multicouches constituée d’une couche support 31 et d’un seul voile 32.

La Figure 4 présente une membrane 40 multicouches constituée d’une couche support 41 recouverte de chaque côté (« en sandwich ») respectivement d’un voile 42 et d’un voile 43. Les voiles 42 et 43 peuvent être identiques ou au contraire différents, notamment présenter une composition et/ou un grammage et/ou une épaisseur différents. Par exemple, le voile 42 peut être de même composition chimique que le voile 43 mais présenter un grammage et/ou une épaisseur différents.

La Figure 5 présente une membrane 50 multicouches constituée d’une couche support 51 recouverte successivement de trois voiles 52, 53 et 54 selon l’invention. Les voiles 52, 53 et 54 peuvent être identiques ou au contraire différents, notamment présenter une composition et/ou un grammage et/ou une épaisseur différents.

Dispositif de filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques de l’air

Le voile et/ou la membrane selon l’invention peuvent constituer un filtre et/ou faire partie d’un assemblage multicouches constituant un filtre, constituant ou faisant partie d’un dispositif de filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques de l’air.

Selon certains modes de réalisation, le dispositif de filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques de l’air est un appareil filtrant de protection respiratoire. Il existe de nombreuses conceptions différentes d’appareils de protection respiratoire, bien connues de l’Homme du Métier (Publication INERIS, ED 6106, Les appareils de protection respiratoire, août 2019 - ISBN 978-2-7389-2503-9). L’appareil de protection respiratoire peut notamment être un demi-masque filtrant, un demi-masque comprenant un filtre ou un masque comprenant un filtre. L’appareil de protection respiratoire peut-être à ventilation libre ou à ventilation assistée.

Selon des modes de réalisation préférés de l’invention, l’appareil de protection respiratoire est à ventilation libre. L’appareil de protection respiratoire peut notamment être un demi-masque filtrant comme présenté ci-après. L’appareil respiratoire peut notamment être un masque à usage médical (voir norme EN 14683) ou un masque de type FFP (voir norme EN 149).

Selon certains modes de réalisation, le filtre comprenant le voile et/ou la membrane permet uniquement la filtration d'aérosols nano et/ou sub microniques de l’air.

Selon certains modes de réalisation, le filtre comprenant le voile et/ou la membrane est un filtre combiné permettant la filtration d'aérosols nano et/ou sub-microniques et la filtration anti-gaz.

La Figure 6 représente un demi-masque filtrant 60 comprenant un filtre 61 , des moyens de fixation du filtre au visage, et notamment une barrette de nez 62, une bride élastique 63, ainsi qu’une valve expiratoire 64 (optionnelle dans certaines configurations).

En référence à la Figure 7, le filtre 61 est constitué de trois couches : deux couches externes 72 et 73, l’une adaptée et destinée à être en contact avec le visage d’un utilisateur, l’autre adaptée et destinée à être en contact avec l’environnement extérieur ainsi qu’une couche médiane constituée par la membrane 30.

Procédé de lavage/stérilisation

Le voile et/ou la membrane selon l’invention peuvent avantageusement être lavés et/ou stérilisés de sorte à pouvoir être réutilisés. Ils peuvent préférentiellement être lavés/stérilisés, au moins 5 fois, préférentiellement au moins 10 fois, encore préférentiellement au moins 20 fois, encore préférentiellement au moins 30 fois et, de manière extrêmement préférée au moins 50 fois.

Le lavage peut se faire notamment à l’eau, préférentiellement à l’eau chaude. Des méthodes de stérilisation incluent :

- un traitement chimique, par une substance chimique à l’état liquide ou à l’état de vapeur;

- un traitement par UV-C,

- un traitement par la chaleur ; et

- une combinaison de traitements.

Un exemple de traitement chimique est un traitement par du peroxyde d’hydrogène (HPV/HPVP), VHP, HPGP, iHP and aHP

Le traitement par UV-C est un traitement par rayonnements ayant une longueur d’ondes allant de 100 à 280 nm. Il permet de stériliser le voile et/ou la membrane. Avantageusement, le traitement UV-C est mis en œuvre par une lampe ayant un pic de rayonnement entre 230 nm et 270 nm, notamment autour de 254 nm. Le traitement est généralement appliqué à une dose de 1 J/cm à 120 J/cm, préférentiellement de 1 J/cm à 50 J/Cm.

Le traitement par la chaleur peut être mis en œuvre à une température généralement supérieure ou égale à 40°C pendant une durée suffisante, préférentiellement inférieure ou égale à 30 minutes et de manière davantage préférée inférieure ou égale à 15 minutes. Il peut notamment être mis en œuvre à une température supérieure ou égale à 50°C, ou supérieure ou égale à 60°C, ou supérieure ou égale à 70°C, ou supérieure ou égale à 80°C.

La chaleur peut être une chaleur dite « sèche » ou une chaleur dite « humide » (taux d’humidité supérieur à 50%).

Des appareils permettant de réaliser de tels traitements sont notamment les armoires chauffantes, les bains-maries, les autoclaves, les fours.

Le traitement est à choisir et à adapter en fonction de diverses contraintes : nature et résistance des autres matériaux que le voile devant subir le traitement, utilisation en milieu hospitalier ou à titre domestique, etc. Il est à ce titre recommandé pour l’utilisateur d’un appareil de protection respiratoire lavable et/ou stérilisable de bien se renseigner en lisant attentivement la notice d’instruction du fabricant ainsi que les recommandations d’organismes officiels normatifs et/ou de santé, ces recommandations pouvant être amenées à évoluer au cours du temps. A notre connaissance, les fours domestiques et les fours micro-ondes à usage domestique ne font pas partie au moment de l’écriture de la présente demande, des méthodes de lavage/stérilisation recommandées pour des masques à usage domestique par les principaux organismes officiels normatifs et/ou de santé, du fait notamment du manque de données existant et du risque potentiel de contamination biologique/chimique des fours. L’ANSM, dans son avis du 25 mars 2020, révisé le 21 avril 2020, recommande par exemple pour des masques en tissu à usage non sanitaire, prévus dans le cadre de l’épidémie COVID, pour un traitement à domicile :i) un lavage en machine avec un produit lessiviel adapté au tissu dont le cycle comprendra au minimum un plateau de 30 minutes à 60°C et ii) un séchage mécanique ou un séchage conventionnel, suivi dans les 2 cas d'un repassage à la vapeur a une température compatible avec la composition du masque.