Recycler les masques chirurgicaux avec Filastruder : une solution durable

Le masque chirurgical, première ligne de défense contre la propagation du COVID-19, dispositif simple conçu pour protéger contre l'inhalation et la transmission d'agents infectieux, a impacté des milliards de vies.

Depuis le début de la pandémie, l'usage des masques est devenu nécessité et souvent obligation, mais leur élimination représente un défi écologique monumental, largement ignoré face aux urgences sanitaires. Estimation : ~129 milliards de masques utilisés mensuellement dans le monde, mostly à usage unique. Atténuer l'impact de ces EPI sur l'environnement est un défi d'ampleur : décomposition > 400 ans.

Selon la CNUCED, ~75 % masques et déchets pandémiques finiront en décharge ou dans les océans. Non incinérables, non recyclables par filières classiques : que faire ?

Une équipe de recherche de l'Université de Bristol (UK) semble avoir trouvé la solution : collecter masques chirurgicaux et les transformer en filament d'impression 3D.

Premiers tests : contact avec fabricant EPI fournissant 1 kg masques défectueux (élastiques manquants, barrette nasale absente) en polypropylène type IIR gratuit. Masques certifiés chirurgicaux conforme EN14683:2019 Type IIR.

Processus de transformation

1. Retirer élastiques et barrette nasale métallique.
2. Chauffer une pile de masques entre deux feuilles antiadhésives au fer à repasser.

Ils fondent en feuille solide, plus facile à travailler, évitant bourrage du broyeur. Feuilles passées au mixeur → granulés fins de polypropylène bleu adaptés à l'extrusion.

Les masques subissent de hautes températures que les chercheurs estiment suffisantes pour tuer bactéries COVID-19 et désinfecter le matériau. Ceux utilisés n'avaient pas été portés.

Troisième étape : granulés dans la machine (filière) qui les transforme en filament. Pour convertir en filament 3D, utilisation du Filastruder, produit open source en constante évolution grâce à la communauté partageant designs/configurations.

Le Filastruder produit du filament à la demande, couleur et diamètre adaptés à tout projet 3D. Simple : régler T° extrusion, attendre chauffe, ajouter granulés et colorants dans trémie (même bouteille plastique), démarrer moteur d'entraînement. Pour bobinage facilitant usage ultérieur : Filawinder, conçu pour utilisateurs Filastruder, bobine automatiquement le filament sortant.

Conseillé : placer Filastruder à 1,5 m hauteur, filament pendent pour refroidir avant contact sol. Éviter courants d'air (oscillation/déformation filament).

L'équipe a monté la machine verticalement et imprimé une trémie pour cette position. Buse 170 °C, granulés → filament. Premier test : diamètre moyen 1,5 mm seulement, mais résultats indiquaient qu'avec affinement, diamètre standard 1,75 mm atteignable dans tolérances raisonnables. Buse modifiée (forée 1,75→1,9 mm), mécanisme d'alimentation plus puissant développé. En activant multiplicateur d'extrusion dans le trancheur, l'équipe a pu imprimer avec succès avec ce filament PP fin.

Le PP est notoirement difficile à imprimer 3D (mauvaise adhérence surfaces courantes), mais bonne adhérence inter-couches. L'astuce des scientifiques : ruban adhésif transparent ordinaire sur le plateau, souvent aussi en PP. Avec cette méthode, impression 3D facile avec leur stock limité de filament rudimentaire sur machine low-cost. Problème = production filament, pas impression.

Le filament obtenu (bobiné) atteint 7 mètres de long. La pièce visible = transformation de moins d'un tiers d'un masque entier.

Nouveaux défis pour les chercheurs : traiter matériaux mélangés (masque + élastiques) en un seul process, automatisation à grande échelle, économie circulaire universitaire (distribution, collecte, recyclage EPI).

Projets similaires en Espagne :

• Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) : masque conçu à partir de masques anti-COVID usagés. Couches fibres PP recyclées (masques chirurgicaux jetés, stérilisés autoclave) + couche protectrice nanoparticules oxyde argent/cérium (antiviral/antibactérien). Objectif : produit protecteur, fonctionnel, innovant, durable. Recyclage : stérilisation autoclave → granulation → granulés PP → filament → nouveau masque imprimé 3D. Revêtement protecteur ions cérium/argent possible. Réutilisable et recyclable en nouveaux masques → déchets minimisés.
• FILMA (équipe 4 jeunes) : recycler masques chirurgicaux pour 2e vie → filament imprimantes 3D → nouveaux produits. Désinfection avant transformation. Séparation matériaux → broyeur → morceaux plastique + granulés → extrudeuse → filament. Au-delà production propre, conçoivent avec d'autres marques processus, campagnes, produits durables pour introduire économie circulaire en entreprises et montrer engagement nouvelles générations.