Elektrostatik für Mund-Nase-Schutzmasken in Zeiten des Coronavirus Covid19
Seit Anfang dieser Woche gilt in vielen Bundesländern die Maskenpflicht (MNS) in Einzelhandelsgeschäfte, ÖPNV, öffentlichen Gebäuden und vielen anderen Bereichen in denen Menschen sich begegnen und Abstände nicht sicher eingehalten werden können. Hier kann Elektrostatik bei der Produktion besserer Masken helfen!
Der Hintergedanke der Maskenpflicht ist hierbei weniger dem Eigen- als mehr der Fremdschutz. Tröpfchen die beim Husten, Niesen oder Sprechen entstehen sollen mit der Maske gefangen werden, um das Umfeld zu schützen. Viele einfache Masken, ob gekauft oder selbst genäht erfüllen diese Funktion des Fremdschutzes, für den Fall dass der Träger infektiös sein sollte, sehr gut und sensibilisieren jede einzelne Person.
Für den Eigenschutz bedarf es hier jedoch Masken mit einer höheren Schutzwirkung, die auch sehr viel feinere Partikel (als gröbere Tröpfchen) einfangen und binden können. Doch hierbei ergibt sich ein größeres Problem:
- Aerosol mit infektiösem Virus kann sehr klein sein (<<2µm)
- Filter mit ausreichend kleinen Poren, um derart kleine Partikel einzufangen, erschweren das Atmen sehr. Ausschlaggebend ist hier das Druckgefälle, das dieser Filter verursacht.
Und genau hier hilft Elektrostatik! Verschiedene Forscherteams forscht in den letzten Jahren an der Optimierung von Filtermaterialien (Auch für Staubsauger-Filterbeutel und Luftfilter) hinsichtlich hohem Abscheidegrad bei geringem Druckverlust. Neben verschiedenen anderen materialspezifischen Änderungen erforschten Wissenschaftler elektrostatische Effekte um feinste Partikel einzufangen und zu halten. Somit entstanden Konzepte für Elektretfilter (auf Basis von Vlies), die mittels elektrostatischer Aufladung, hohe Abscheidegrade bei geringem Druckverlust ermöglichen.
Diese Technik wird seit einigen Jahren nerfolgreich in der Produktion von N95-Masken (FFP2) unnd Staubsaugerbeutel (Hepa>H14) eingesetzt. Für weitere Informationen sprechen Sie uns einfach an.
Wie funktionieren Elektretfilter?
Um das Atmen hinter einem Filtervlies zu erleichtern, möchte man gerne möglichst große Porengrößen im Filter haben. Diese Poren sind dann jedoch um ein Vielfaches größer als das Aerosol, das festgehalten werden soll. (Denken Sie sich dies wie einen Elfmeter auf ein leeres Handballtor.) Die Lösung besteht nun, neben der richtigen Materialzusammenstellung, darin das Filtervlies, in einem definierten Prozes in der richtigen Weise, elektrostatisch aufzuladen. Somit werden feinste Partikel in diesem elektrostatischen Feld eingefangen und an den Filamenten des Vlieses festgehalten. Das Prinzip ist damit in etwa vergleichbar mit Elektrostatik-Feinstaubfiltern in der Industriellen Abgasbehandlung.
Bei der richtigen Umsetzung der Aufladeeinheit helfen ihnen der Maschinenbauer für Vliesanlagen und wir gerne weiter.
Innformationen zum System finden sie hier.
Sprechen Sie uns hierzu gerne an.
Quellen:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/ra/c7ra10916d
https://eu.knoxnews.com/story/news/2020/03/11/coronavirus-masks-n-95-respirators-faq/4978243002/
https://www.designboom.com/design/clean-and-reuse-n95-mask-coronavirus-inventor-peter-tsai-04-02-2020/
