Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Untersuchungen der Tröpfchenabscheidung und Dichtigkeit von partikelfiltrierenden

Halbmasken aus Elektret-Vliesstoffen unter realen Nutzungsbedingungen

 

Das Tragen einer partikelfiltrierenden Halbmaske soll im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie vor einer Infektion schützen. Dabei geht das RKI davon aus, dass SARS-CoV-2, welches COVID-19 auslöst, hauptsächlich durch Tröpfchen übertragen wird. Herkömmlichen Filtermedien aus Vliesstoffen mit Mikrofasern haben diesbezüglich allerdings eine Grenze der Abscheidemöglichkeiten bzw. der Schutzwirkung erreicht. Diese kann aber durch eine elektrostatische Ausrüstung der Fasern forciert werden. Mit Halbmasken aus solchen Elektret-Vliesstoffen können entsprechend sowohl infektiöse Tröpfchen als auch Viren selbst abgeschieden werden. Folglich lässt sich durch das Tragen von Masken die Verbreitung aerosolisierter Viren eindämmen. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, das Verständnis der Strömungsvorgänge und Abscheidungsmechanismen in Halbmasken aus Elektret-Vliesstoffen unter realen Nutzungsbedingungen im Hinblick sowohl auf die Schutzwirkung, als auch auf die Alterung der Halbmasken zu verbessern. Zwar existieren bereits einige Forschungsarbeiten diesem Gebiet. Diese liefern aber keine Erkenntnisse über die Einflüsse der realen Bedingungen, wie bspw. die Benetzung des Vliesstoffes durch Tröpfchen aus der Atemluft und mechanische Deformation bei abwechselnder Strömungsrichtung (Ein- und Ausatmen) auf den Atemwiderstand der Halbmasken. Weiterhin sind die Strömungsdynamik durch das Filtermedium der Halbmaske und undichte Zonen im Kontakt der Halbmaske mit dem Gesicht noch wenig untersucht. Die Resultate werden den Herstellern ermöglichen maßgeschneiderte Halbmasken anbieten zu können. Die wissenschaftlich fundierte Basis wird insbesondere den KMUs einen Wettbewerbsvorteil bei der Entwicklung und Herstellung ihrer Produkte verschaffen. Zudem werden kommerziell arbeitende Prüflabore, vornehmlich KMUs, bei Anwendung der neuen Prüfmethoden in die Lage versetzt, den Filter- und Medienherstellern mit finanziell vertretbarem Aufwand Untersuchungsergebnisse zu liefern.