Structure, Morphology, and Surface Chemistry of Surgical Masks and Their Evolution up to 10 Washing Cycles

Autor: Louise Wittmann, Joseph Garnier, Naomi Sakata, Elisabeth Auzias, Martin Dumoulin, Nathanaël Barlier, Théotime Bergese, Lara Leclerc, Florence Grattard, Paul O. Verhoeven, Jérémie Pourchez, Claude Botella, Jean-Marie Bluet, Béatrice Vacher, José Penuelas
Přispěvatelé: Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Santé Ingénierie Biologie Saint-Etienne (SAINBIOSE), Centre Ingénierie et Santé (CIS-ENSMSE), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Physiopathologie et biothérapies des infections muqueuses (GIMAP), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INL - Matériaux Fonctionnels et Nanostructures (INL - MFN), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne (ENISE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lyon
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: ACS Applied Polymer Materials
ACS Applied Polymer Materials, 2023, 5 (3), pp.2282-2288. ⟨10.1021/acsapm.3c00145⟩
ISSN: 2637-6105
DOI: 10.1021/acsapm.3c00145
Popis: International audience; The Covid-19 crisis has led to a massive surge in the use of surgical masks worldwide, causing risks of shortages and high pollution. Various decontamination techniques are currently being studied to reduce these risks by allowing the reuse of masks. In this study, surgical masks were washed up to 10 times, each cycle under the same conditions. The consequences of the washing cycles on the structure, fiber morphology, and surface chemistry have been studied through several characterization techniques: scanning electron microscopy, wetting angle measurements, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectrons spectroscopy. The washing process did not induce large changes in the hydrophobicity of the surface, the contact angle remaining constant throughout the cycles. The composition observed in the IR spectrum also remained unchanged for washed masks up to 10 cycles. Some slight variations were observed during X-ray analysis: the crystallinity of the fibers as well as the size of the crystals increases with the number of wash cycles. The XPS analysis shows that after 10 cycles, the surface of the masks underwent a slight oxidation. In the SEM images, changes were observed in the arrangement of the fibers, which are more visible the more times the mask has been washed: they align themselves in bundles, form areas with holes in the mask layer, and are crushed in some areas.
Databáze: OpenAIRE