From Bench to Breath: Material Integrity and Performance of Filtering Facepiece Respirators and Surgical Masks After Multi-Cycle Dry-Heat Reprocessing
Notice bibliographique
Résumé
Dry heat inactivates pathogens on personal protective equipment without chemical residues, but its effects on material integrity and performance across multiple reprocessing cycles have not been comprehensively assessed. We evaluated five filtering facepiece respirator (FFR) models and three surgical mask (SM) models after one, two, and three cycles of dry heat (80 °C, 90 min). We measured fabric and strap tensile properties as indicators of mechanical durability [Young’s modulus (E), yield strength (σy), ultimate tensile strength (σUTS), and strain at failure (εf)]. We also assessed particle filtration efficiency (PFE) and airflow resistance (breathability). Under the methods applied herein, all untreated SMs and FFRs performed within the range anticipated for their type. Tensile properties exhibited heterogeneous, model-specific responses to thermal stress. FFR fabrics ranged from progressive stiffening (Dräger DR-X1720C; +120% E) to marked softening (3M-8210; −82% E), while SM fabrics exhibited softening, consistent with thermal relaxation. Straps made of thermoplastic elastomer (3M-8210 and 3M-9320A+) weakened (15–31% σUTS decrease), whereas braided polyisoprene straps (3M-1860S and 3M-1870+) maintained their original strength. Despite these changes, all treated FFR replicates met filtration requirements across all cycles (45/45). For SMs, 24/27 treated replicates met the required PFE threshold (≥98%), but 3 treated RH-S919B replicates fell below this threshold (PFE 94.9% and 97.7% after one cycle, and PFE 97.3% after three cycles), identifying a potential model-specific vulnerability to the treatment. Breathability remained within control ranges for most models; however, the Level 2 ZA-S001B showed decreased breathability (higher airflow resistance) after two (+11.1 Pa) and three (+13.3 Pa) dry-heat cycles, whereas the Level 3 RH-S920TFG showed modest improvements in breathability (lower airflow resistance, up to −10.1 Pa). Under these laboratory conditions, up to three cycles of dry heat at 80 °C for 90 min preserved PFE and breathability in all treated FFR replicates and in most treated SM replicates. Nonetheless, there were measurable, component-specific mechanical changes (especially in some straps) that could compromise fit and durability with repeated use. These findings support dry heat at 80 °C for 90 min as a potential component of emergency PPE processing strategies, provided that model-specific quantitative fit testing and extended-wear studies confirm safe real-world reuse, regulatory approvals are met, and end-user acceptability is considered.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».