DE202020001836U1

DE202020001836U1 - Partikelfiltrierende Halbmasken

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Publication number: DE202020001836U1
Application number: DE202020001836.8U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2020-05-25
Anticipated expiration: 2030-05-01

Abstract

Partikelfiltrierende Halbmasken, die aus feinen, extra feinen Mikrofasertücher und Supermikrofasertüchern mit den Gewebearten sehr feine, extra feine und ultrafeine Mikrofasern bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass, die Mikrofasern, z. B. aus Polyester oder Ähnlichem bestehen und die Herstellungsarten der Materialien, Mikro und Supermikro, z. B. als Gewebe, Vlies oder Ähnliches sind.

Description

Partikelfiltrierende Halbmasken üblicher Art gibt es:

für die Schutzklasse FFP3 /1/ mit Aktivkohle-Filter. Diese sind dreilagig aufgebaut:
- • erste Lage aus Polypropylen ist luftdurchlässig und hat nur eine mechanische Funktion
- • zweite Lage aus Meltblown/Aktivkohlefilter
- • dritte Lage aus Polypropylen ist luftdurchlässig und hat nur eine mechanische Funktion.

Des Weiteren gibt es eine Mundschutz-Maske Super Protect, zertifiziert nach den Schutzklassen FFP2 /1/ und FFP3 /1/. Diese besteht aus speziellem High-Tech-Vlies.
Außerdem sind Oxygen-Masken nach FFP2/FFP3 zertifiziert. Diese bestehen aus zwei Filtereinsätzen, die getrennt von einer äußeren luftdurchlässigen Schale, an den Wangen links und rechts gehalten werden. Diese Filtereinsätze bilden keine geschlossene Schicht über Mund und Nase und haben, da die äußere Schale luftdurchlässig ist, nur eine sehr begrenzte Filterwirkung. Die Leckrate für ungefilterte Atemluft ist also hoch.
Der im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung liegt das Problem zu Grunde partikelfiltrierende Halbmasken zu schaffen, die aus Materialien mit hoher partikelfiltrierender Effizienz bestehen und robust, flexibel, also nicht klobig, nicht steif, wieder verwendbar und waschbar bis 60 °C sind. Damit zusammenhängend ist von großer Bedeutung, dass eine einfache, kostengünstige Prüf- oder Messmethode zur Ermittlung der Porigkeit (d. h. die partikelfiltrierende Effizienz) dieser Materialien eingesetzt werden.
Das vorstehend genannte Problem wird mit in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Das Gewicht von Mikrofaserstoffen und ultrafeinem Mikrofasertuch-liegt bei:

• 0,5 bis 0,7 dtex (=0,5 / 0,7 g pro 10000 m Fadenlänge, normale Mikrofaserstoffe)
• 0,1 bis 0,3 dtex (=0,1 / 0,3 g pro 10000 m Fadenlänge, z. B. sehr fein und extra fein sowie Supermikro: Gewebeart: ultrafeines Microfasertuch).

Auch Gewebe dieser Art sind qualitativ und herstellungsgemäß unterschiedlich und weisen deshalb auch unterschiedliche Porigkeit und damit auch unterschiedliche Lichtdurchlässigkeiten auf.
Es gibt eine Korrelation zwischen der Lichtdurchlässigkeit und der sehr feinen Porigkeit von Stoffen. Mit der Erfindung wird erreicht, dass auf einfacher und genauer Weise, messtechnisch diese Lichtdurchlässigkeit zur Beurteilung der Porigkeit von Stoffen, z. B. Gewebe, Vlies usw., erfasst wird.
FFP-Masken werden nach DIN EN 149/1/ auf die Schutzbedürftigkeit (Schutzeigenschaften) des Trägers getestet und in drei Schutzklassen eingeteilt, FFP1 /1/, FFP2 (auch KN95) und FFP3:

• FFP1 filtert 80 % der Partikelgröße bis zu 0,6 µm
• FFP2 filtert 94 % der Partikelgröße bis zu 0,6 µm
• FFP3 filtert 99 % der Partikelgröße bis zu 0,6 µm.

Mediziner gehen davon aus, dass die Atemluft Viruspartikel enthält. Allerdings nur in kleinen Mengen. Beim Ausatmen produziert der Mensch kleine Tröpfchen von ca. 1 µm. Bei einem Atemzug produziert ein Mensch bis zu 50000 Tröpfchen, die auch Viren enthalten können.
Die Masken mit den Schutzklassen FFP2 (KN95) und FFP3 geben einen Schutz gegen das neuartige Corona-Virus SARS-CoV-2 (Covid19). Vergleiche hierzu bekannte Masken mit:

• speziellem High-Technik-Vlies
• Kohlefiltereinlagen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 1 dargestellt. Die jetzt vorgeschlagenen Masken bestehen z. B. aus Polyester, in der Ausführung:

• Gewebeart : sehr feine, extra feine und ultrafeine Microfaser
• Faserklassifizierung: Mikro und Supermikro.

Es muss sichergestellt werden, dass die richtige Gewebeart und die richtige Faserklassifizierung ausgewählt werden. Auf einen lichtempfindlichen Sensor, der messtechnisch ausgelesen wird, wird ein zu prüfendes Tuch, z. B. ein extra feines Mikrofasertuch, gelegt. Auf dieses Tuch wird direkt über den Sensor eine Lichtquelle so angebracht, dass nur das Licht dieser Quelle wirksam wird, und somit kein einfallendes Fremdlicht die Messung verfälscht.

Nach der oben genannten Messanordnung wurden bekannte partikelfiltrierende Halbmasken, die nach den Schutzklassen FFP2 und FFP3 zertifiziert sind und Tücher verschiedener Materialen auf Lichtdurchlässigkeit und damit analog auf Porigkeit untersucht. Die nachstehend angeführten zertifizierten Schutzmasken Nr.1 bis Nr.4 haben im Vergleich zu den untersuchten Tüchern Nr.5 und Nr.7, etwa die gleichen Lichtdurchlässigkeiten und haben somit auch eine etwa gleiche Porigkeit:

	Lichtdurchflutung bzw. Lichtintensität in %
Nr. 0 Lichtquelle ohne Prüfling:	100000,00 * 10^-3 %=100 %

Prüfungen von Filtereinsätzen der Atemschutzmasken FFP3:
Nr. 1	5,64 * 10^-3 %
Nr. 2	1,69 * 10^-3 %
Nr. 3	1,75 * 10^-3 %
Nr. 4	4,80 * 10^-3 %

Prüfungen von sehr feinen Mikrofasertüchern:
Nr. 5 2-lagig:	3,27 * 10^-3 % gleich Maske FFP3
Nr. 6 1-lagig:	47,50 * 10^-3 % entspricht Maske FFP1/2
Nr. 7 2-lagig:	1,53 * 10^-3 % gleich Maske FFP3
Nr. 8 1-lagig:	25,60 * 10^-3 % entspricht Maske FFP1/2.

Als Ausführungsbeispiele der Erfindung werden Materialien für partikelfiltrierende Halbmasken, aufgrund der vorstehend genannten Messergebnissen bestimmt. Vorstehend aufgeführt ist, die Messung Nr. 0: die Lichtquelle selbst, mit einer Lichtintensität von 100 %. Diese Messung ist die Referenzmessung und wird zum Vergleich mit den Messungen Nr. 1 bis Nr. 8 herangezogen.
Nr. 1 bis Nr. 4 stellen die Messergebnisse der Filtereinsätze der Atemschutzmasken nach der Schutzklasse PPF3 in Prozent dar.
Nr. 5 bis Nr. 8 geben die Messergebnisse der Mikrofasertücher in Prozent wieder. Diese Ergebnisse sind bezogen auf 100 % Lichtintensität der Lichtquelle alleine.
Die Mikrofasertücher, vergleiche Messungen Nr. 5 und Nr. 7 sind gleich gut, verglichen mit den Filtereinsätzen der nach FFP3 zertifizierten Schutzmasken Nr. 1 bis Nr. 4. Die Varianten der Mikrofasertücher Nr. 6 und Nr. 8 sind etwas schlechter. Supermikrofasertücher, z. B. mit ultrafeinem Mikrofasergewebe (ein- oder zweilagig), können für die Fertigung von partikelfiltrierende Halbmasken der Schutzklasse FFP3 eingesetzt werden. Die Masken werden ohne und mit Ausatmungsventile ausgerüstet.
Die Vorteile der dargestellten partikelfiltrierenden Halbmasken, z. B. Mund- und Naseschutzmasken, Gewebeart aus sehr feinen, extra feinen und ultrafeinen Mikrofasertüchern nach Anspruch 1, z. B. bestehend aus Polyester, sind:

• sehr hohe Filterleistung (fast 100 %)
• wirksame Filtration, z.B. für Keime, Viren, Bakterien unsichtbare Feinstaubpartikel
• sowie anderen Luftverunreinigungen
• luftdurchlässig, überaus atmungsaktiv, kein Schwitzen, kein Wärmestau
• sehr dicht, da an die Gesichtsform besonders gut anschmiegsam, sehr geringe Leckrate,
• bei gewünschter freier Atmung kann die Maske locker und anschmiegsam unter dem Kinn getragen werden, knitterfrei
• sehr robust (sehr hohe Einreiß- und Weiterreißfestigkeit) und trotzdem weich, überaus hautverträglich
• extrem leicht, leicht verstaubar, wiederverwendbar, waschbar bis 60 °C, weitgehend bügelfrei
• licht- und wetterbeständig
• keine Pilze- und Fäulnisbakterien
• einsetzbar in öffentlichen Verkehrsmitteln, Einkaufszentren, Läden aller Art, Krankenhäusern, Arztpraxen, öffentlichen Gebäuden, Büros, überall in der Industrie, im Gewerbe, im Handel, in der Gastronomie.
• Herstellung von Mund- und Naseschutzmasken, einlagig oder auch mehrlagig, sehr einfacher Schnitt, sehr geringer Nähaufwand und deshalb sehr kostengünstig
• einlagige Ausführungen haben geringere Atemwiderstände als mehrlagige.

Literaturhinweis:

/1/ EN 149:2001+A1:2009, Filtrierende Halbmasken zum Schutz gegen Partikeln, Beuth publishing DIN

Claims

Partikelfiltrierende Halbmasken, die aus feinen, extra feinen Mikrofasertücher und Supermikrofasertüchern mit den Gewebearten sehr feine, extra feine und ultrafeine Mikrofasern bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass, die Mikrofasern, z. B. aus Polyester oder Ähnlichem bestehen und die Herstellungsarten der Materialien, Mikro und Supermikro, z. B. als Gewebe, Vlies oder Ähnliches sind.
Halbmasken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, sich durch Mehrlagigkeit von Mikrofasertüchern in Form von Geweben oder Vlies höhere Filterleistungen im Vergleich zu bekannten Masken ergeben.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die sehr einfachen Maskenschnitte, bei hoher Filterleistung sehr kostengünstig herstellbar sind, wobei die Preis-Leistungsverhältnisse im Vergleich zu bekannten Masken besser sind.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Waschbarkeit sich bis 60 °C ergibt und auf Grund der Robustheit die Masken vielmals wiederverwendbar sind.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Masken sowohl einlagig als auch mehrlagig sind, bzw. ohne und mit Ausatmungsventile ausgeführt werden.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, mit einem lichtempfindlichen Sensor, der messtechnisch ausgelesen wird, und einer über dem Sensor direkt angeordneten Lichtquelle (z. B. senkrecht) die Lichtdurchflutung von Prüflingen, z. B. Filtereinsätzen von partikelfiltrierenden Halbmasken oder Mikrofasertücher gemessen werden.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die zu messenden Objekte, z. B. Filtereinsätze von partikelfiltrierenden Halbmasken oder feine, extra feine oder ultrafeine Mikrofasertücher einzeln oder auch mehrschichtig direkt auf den Lichtsensor gelegt werden und die Lichtquelle auf dem Prüfobjekt jeweils zentral auf dem Sensor angeordnet wird, sodass kein Streulicht von außen die Messung verfälschen kann.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die Bewertung sich ergibt aus der Analogie zwischen der Lichtdurchlässigkeit der Filtereinsätze bzw. der Mikrofasertücher und der Porigkeit dieser Prüflinge. Maßgebend ist, je geringer die Lichtdurchlässigkeit ist, umso geringer sind auch die Größe der Poren und deren Anzahl.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, eine Vergleichsmessung an einer Maske, die nach FFP3 zertifiziert wurde, herangezogen wurde, um mit dieser Messung Prüfobjekte, z. B. Mikrofasertücher zu klassifizieren und zu bewerten.
Halbmasken nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, das sehr feine Microfasertuch Nr. 7 (Gewebe), zweilagig mit im Vergleich zu den Filtereinsätzen der partikelfiltrierenden Halbmasken mit der Schutzklasse FFP3 im Mittel sehr gut abschneidet.