Nach Abschluss des Entwicklungsprozesses der FFP2 Maske und als uns klar wurde, dass die Pandemie uns alle noch einige Zeit begleiten wird, haben wir im Mai/Juni angefangen eine wiederverwendbare Alltagsmaske zu entwickeln, durch die man extrem leicht atmen kann!

Unser Anforderungsprofil war, eine Alltagsmaske zu entwickeln, die

  • über einen extrem geringen Atemwiderstand verfügt (Material, Form),
  • waschbar und wiederverwendbar ist (Material, Aufbau),
  • aus hautverträglichen Materialien besteht (frei von Klebstoffen, Latex, etc.)
  • an den Seiten gut abschließt (Form),
  • über einen Nasenbügel verfügt (wichtig für Brillenträger),
  • über eine aus der industriellen Fertigung bewährte Form verfügt (z.B. Fishform, Cup-Form, C-Form oder Entenschnabelform),
  • über ein möglichst geringes Totraumvolumenüber verfügt (Form),
  • nicht direkt auf dem Mund liegt (Form),
  • nicht zu schnell durchfeuchtet (Form und Material),
  • über einen vergleichsweise längeren Zeitraum benutzbar ist (Material, Form),
  • faltbar und einfach auf- und abzusetzen ist (Form, Kopfbänderung),
  • beim Endkunden zu moderaten Preisen angeboten werden kann (Form, Material, Produktionsverfahren) und
  • die Empfehlungen des Zwischenleitfadens der WHO aufnimmt (z.B. 3-lagiger Aufbau, eng anliegend, Materialempfehlung)*.

Waschbare Stoffe gibt es viele auf dem Markt. Neben den anfangs vieldiskutierten Baumwollstoffen gehören auch technische Fasern, wie Spinnvlies, welches wir für die Außenlagen unserer FFP2 Atemschutzmasken benutzen, zu dieser Kategorie. Das in medizinischen Masken eingesetzte Meltblown haben wir als Filtermateriel dagegen ausgeschlossen. Zur Erreichung der hohen Filztereffizienzen wird dieses elektrisch Aufgeladen. Im Waschprozess würde diese verloren gehen.

Im weiteren Auswahlprozess haben wir auf unsere Daten aus der Entwicklung der FFP2 Masken zurückgegriffen, neue Messungen durchgeführt und die international verfügbaren Vergleichstudien zur Materialempfehlung beachtet. Eine Vergleichende Betrachtung der wichtigsten Studienergebnisse wurde von der WHO in ihrem Leitfaden “Advice on the use of masks in the context of COVID-19” veröffentlicht und ein Filterqualitätsfaktor Q (Quozienten der Filtereffizienz und des Druckverlustes) zur Bestimmung der am Besten geeigneten Stoffe eingeführt. Demnach hat eine Lage Spinnvliesstoff aus Polypropylen den mit Abstand geringsten Druckverlust von im Schnitt 1,6 Pa (Baumwollstoffe liegen im Vergleich bei 4,5 – 17 Pa) bei gleichzeitig akzeptabler Filtereffizienz**. In der Summe bedeutet dies eine Filterqualitätsfaktor von 16,9 bei Spinnvlies im Vergleich zu 5,4 bis 7,6 bei Baumwolle. Unter Berücksichtigung eines von der WHO empfohlenen 3-lagigen Aufbaus und auch unserer eigenen Tests, kam für uns als Ausgangsstoff nur noch Spinnvlies in Frage.

Die für Spinnvlies geeignetste Produktionsart ist das aus der  Medinzintechnik bewährte Verfahren des Ultraschallschweißens.

Wegen der Anforderungen an Form, Bedienbarkeit und Totraumvolumen haben wir uns zunächst auf die von Atemschutzmasken bewährte C-Form mit Ohrbändern festgelegt. Unsere BrethableMask war geboren!

Natürlich überlegen wir in Zukunft auch andere für Alltagsmasken optimierte Formen auf den Produktionsmaschinen zu realisieren. Wir sind gespannt!

Dipl.-Ing. (TU) Frank Sommer

 

 

*Interim guidance “Advice on the use of masks in the context of COVID-19” vom 5. Juni 2020

**Interim guidance “Advice on the use of masks in the context of COVID-19” vom 5. Juni 2020, Seite 9,Table 3. Non-medical mask filtration efficiency, pressure drop and filter quality factor