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Développement de revêtements virucides efficaces et sécuritaires pour les feutres de filtration

COALIA – Lori Leblond, Philippe Bébin, Jacques Fiset, Laura Brière.

Partenaires de recherche : Université de Sherbrooke, Kemitek, Cégep de Thetford

Partenaires financiers : CRSNG

Années de réalisation : 2020 – 2021

Réduire les risques de contamination en développant un revêtement virucide pour les feutres de filtration

Savons, gels hydroalcooliques, solutions chlorées, matériaux à base d’ions ou de particules métalliques, ozone sous forme gazeuse ou en solution, procédés UV, il existe certes différentes approches pour éliminer les virus des feutres de filtration. Toutefois, outre le fait que ces alternatives présentent une certaine toxicité, l’enjeu principal repose sur l’amélioration de l’efficacité virucide et le maintien de la performance dans le temps. Dans ce contexte, en 2020, lorsque la pandémie de COVID-19 a commencé, l’équipe de COALIA en collaboration avec des partenaires académiques et industriels s’est penchée sur le développement d’un revêtement antiviral pour les feutres de filtration qui soit hautement efficace tout en étant particulièrement sécuritaire.

Un revêtement… Plusieurs défis

L’efficacité du virucide est l’enjeu majeur de cette étude. Ainsi, le procédé de synthèse tout comme les propriétés des matières premières et leur concentration ont un impact sur la performance. Toutefois, d’autres paramètres sont à considérer dans l’équation soit :

● Les caractéristiques du substrat ou encore de la surface à traiter,

● La quantité de revêtement à appliquer sur le feutre versus la performance,

● Le maintien de la performance tout au long de la durée de vie utile et la résistance du revêtement aux lavages le cas échéant,

● Les répercussions de l’agent de revêtement sur la santé.

Dans ce contexte, notre hypothèse repose sur la synthèse de produits à base de polyéthylèneimine (PEI), polymère reconnu pour ses propriétés détergentes, hydrophobes et sa capacité d’adhésion aux surfaces.

Expertises et technologies au service de l’innovation

Plusieurs agents antiviraux à base de PEI ont été synthétisés et testés. Afin de valider leur performance, les propriétés physico-chimiques des différents revêtements ont été analysés par :

● Microscopie électronique à balayage (MEB/SEM),

● Spectroscopie à dispersion d’énergie (EDX),

● Spectroscopie de résonnance magnétique nucléaire (RMN),

● Spectroscopie infrarouge à transformée de Fournier (FTIR),

● Spectrométrie photoélectronique de rayons X (XPS).

Des feutres de filtration en polypropylène ont été exposés au calicivirus félin (FCV), virus de référence pour une « certification » virucide. De plus, il existe une certaine similarité entre le calicivirus félin et le coronavirus notamment au niveau de l’information génétique et de la pathogénie.

L’activité antivirale a alors été mesurée, et ce avant et après plusieurs lavages.

Le PEI pour des applications de revêtements virucides efficaces

Les analyses physico-chimiques ainsi que la mesure de l’activité virucide des produits synthétisés ont démontré que le PEI annihile de façon très efficace les virus. En l’occurrence, conformément aux normes internationales, le PEI révèle une efficacité virucide hautement significative (≥99,9999 %) sur les feutres de filtration, et ce à des concentrations infimes (0.15mg/m2). De plus, la performance demeure élevée dans le temps et résiste bien aux lavages. Enfin, la cytotoxicité des feutres traités est négligeable.

Les connaissances acquises lors de ce projet offrent de nombreuses perspectives. Outre l’aspect efficacité, ce revêtement présente la caractéristique d’adhérer à de nombreuses surfaces aux propriétés diverses. Il pourrait donc être appliqué sur les fibres textiles ou les surfaces de plastique.

Vous souhaitez en apprendre davantage ? Restez à l’affût ! Une publication paraîtra sous peu dans le journal ACS Applied Bio Materials.